充電装置
【課題】絶縁トランスの２次側の変換部の出力電圧を安定化できる充電装置を提供する。
【解決手段】この充電装置１０は、ＤＣバス２１に接続可能な接続部１１と、蓄電池３１と接続可能な接続部１２ａ，１２ｂと、接続部１１から供給される直流電流を交流電流に変換して絶縁トランス１４に出力する変換部１３ａと、絶縁トランス１４と、絶縁トランス１４から出力される交流電流を直流電流に変換する変換部１３ｂと、変換部１３ｂの出力電圧を変圧して接続部１２ａに出力する変圧部Ｈと、変換部１３ｂと変圧部Ｈの間に接続された蓄電池１７とを備える。
【解決手段】この充電装置１０は、ＤＣバス２１に接続可能な接続部１１と、蓄電池３１と接続可能な接続部１２ａ，１２ｂと、接続部１１から供給される直流電流を交流電流に変換して絶縁トランス１４に出力する変換部１３ａと、絶縁トランス１４と、絶縁トランス１４から出力される交流電流を直流電流に変換する変換部１３ｂと、変換部１３ｂの出力電圧を変圧して接続部１２ａに出力する変圧部Ｈと、変換部１３ｂと変圧部Ｈの間に接続された蓄電池１７とを備える。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電気自動車等の車両に搭載された蓄電池への充電を行う充電装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
家庭で使用される電力を用いて、電気自動車等の車両に搭載された蓄電池を充電する充電装置が知られている（例えば特許文献１，２）。
【０００３】
図１１は、この種の従来の充電装置１００の構成の一例を示したものである。
【０００４】
充電装置１００は、図１１に示すように、電気自動車１１０に搭載された蓄電池１１１と、家庭に配置された電源システム（パワーコンディショナ）１２０との間に接続されて用いられる。
【０００５】
電源システム１２０は、ＤＣ（直流）バス１２１を有し、太陽光発電器１２２、蓄電池１２３および系統電源（家庭用交流電源）１２４から供給される電力を、ＤＣバス１２１を介して、ＤＣバス１２１に接続されたＤＣ負荷（例えば家電製品）１３０に供給するものである。
【０００６】
ここでは、太陽光発電器１２２は、ＤＣ／ＤＣコンバータ１２５を介してＤＣバス１２１に接続されており、その出力する直流電流をＤＣ／ＤＣコンバータ１２５により変圧してＤＣバス１２１に出力する。また、蓄電池１２３は、ＤＣバス１２１に直接に接続されており、その出力する直流電流を直接にＤＣバス１２１に出力する。また、系統電源１２４は、ＡＣ／ＤＣコンバータ１２６を介してＤＣバス１２１に接続されており、その出力する交流電流をＡＣ／ＤＣコンバータ１２６で直流電流に変換してＤＣバス１２１に出力する。
【０００７】
車両１１０は、蓄電池１１１と、電流センサ１１２と、処理部１１３とを備えている。車両１１０では、電流センサ１１２により、蓄電池１１１の充放電電流が検出され、処理部１１３により、電流センサ１１２の検出結果を用いて蓄電池１１１の充電量（換言すれば蓄電池１１１の蓄電量）が検出される。
【０００８】
充電装置１００は、接続部１０１と、一対の接続部１０２と、変換部１０３，１０４と、各変換部１０３，１０４を絶縁接続する絶縁トランス１０５と、スイッチング素子１０６，１０７と、それら（各変換部１０３，１０４および各スイッチング素子１０６，１０７）を制御する制御部１０８とを備えて主構成される。接続部１０１には、電源システム１２０のＤＣバス１２１が接続され、接続部１０２には、車両１１０の蓄電池１１１が接続される。なお、各スイッチング素子１０６，１０７により、変換部１０３の出力電圧（換言すれば接続部１０２の出力電圧）を変圧する変圧部が構成されている。
【０００９】
この構成により、後述のように、充電装置１００は、ＤＣバス１２１から供給される電流（直流電流）を蓄電池１１１に充電する。即ち、ＤＣバス１２１から接続部１０１に直流電流が供給される。その直流電流は、変換部１０３によって交流電流に変換される。その交流電流が絶縁トランス１０５の１次巻線に流れると、絶縁トランス１０５の２次巻線に交流電流が誘導される。その誘導された交流電流は、変換部１０４により直流電流に変換され、例えばスイッチング素子１０６，１０７のオンオフ動作により変圧され、接続部１０２に接続された蓄電池１１１に充電される。
【００１０】
その際、車両１１０では、その充電電流が電流センサ１１２により検出され、処理部１１３により、電流センサ１１２の検出結果を用いて蓄電池１２３の充電量が検出される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１１】
【特許文献１】特開２０１１−３６０８７号公報（２０１１年２月１７日公開）
【特許文献２】特開２０１０−１９３５６１号公報（２０１０年９月２日公開）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
従来の充電装置１００では、絶縁トランス１０５の出力電流（交流電流）を変換部１０４によって直流電流に変換するので、変換部１０４は、常時オンオフ作動する。そのため、変換部１０４とスイッチング素子１０６，１０７の間の電圧が不安定になる（従って、蓄電池１１１の充電電流が不安定になる）傾向がある。そのため、スイッチング素子１０６，１０７を精度良く制御することが困難であるという問題や、蓄電池１１１の略満充電時にリップル電流が流れるという問題がある。
【００１３】
ところで、電気自動車の蓄電池１１１では、急速充電を想定しているので、電流センサ１１２には、急速充電時の比較的大きな電流に対応できるもの（即ち大電流検出用の電流センサ）が用いられている。一般に、大電流検出用の電流センサを用いて比較的小さな電流を検出すると、電流センサの検出精度は悪くなる。
【００１４】
そのため、比較的小さな電流（例えば５Ａ未満の電流）を用いて蓄電池１１１を充電（または放電）すると、電流センサ１１２の検出精度が悪くなり、処理部１１３において蓄電池１１１の充電量を正確に検出できなくなる。
【００１５】
ところが、家庭内での消費電力は変動しており、且つ、省エネも進んでおり、家庭内で使用する電流は、殆どの場合、５Ａ未満（バス電圧を３８０Ｖとすると１．９ｋＷ未満）の比較的小さな電流である。そのため、家庭の電源システム１２０のＤＣバス１２１から接続部１０１に供給される電流も、殆どの場合、５Ａ未満の比較的小さな電流となる。
【００１６】
そのため、上述のように、充電装置１００によって電源システム１２０から供給される電流を用いて電気自動車の蓄電池１１１を充電すると、電気自動車において、蓄電池１１１の充電量を正確に検出できなくなるという問題がある。
【００１７】
本発明は、上記の問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、絶縁トランスの２次側の変換部の出力電圧を安定化できる充電装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１８】
上記の課題を解決するために、本発明の充電装置は、外部の直流給電路に接続可能な第１接続部と、外部蓄電池と接続可能な第２接続部と、上記第１接続部から供給される直流電流を交流電流に変換する第１変換部と、上記第１変換部で変換された交流電流により誘導された交流電流を出力する絶縁トランスと、上記絶縁トランスから出力される交流電流を直流電流に変換する第２変換部と、上記第２変換部の出力電圧を変圧して上記第２接続部に出力する変圧部と、上記第２変換部と上記変圧部の間に接続された内部蓄電池と、上記第２変換部と上記内部蓄電池の間、および、上記第２変換部と上記変圧部の間の各々の導通／非導通の切替を行う接続切替部と、を備えることを特徴とする。
【００１９】
上記の構成によれば、第２変換部と変圧部の間に内部蓄電池が接続されるので、内部蓄電池によって第２変換部と変圧部の間の電圧を安定化できる（即ち、外部蓄電池の充電電流を安定化できる）。これにより、変圧部を安定的に精度良く制御することができる。
【００２０】
即ち、内部蓄電池が無い場合（即ち従来の場合）は、第２変換部の動作によって第２変換部と変圧部との間の電圧が不安定になる傾向がある。そのため、変圧部を精度良く制御することが困難であった。しかし、上記の構成によれば、変圧部を安定的に精度良く制御することができる。
【００２１】
また、本発明の充電装置は、上記第１接続部に供給される電流を用いて上記外部蓄電池が充電された場合にその充電電流が第１電流値以上になるか否かを判定する判定部と、上記内部蓄電池の充電量を検出する充電量検出部と、上記判定部の判定結果および上記充電量検出部の検出結果に基づいて上記接続切替部を切替制御する第１制御部と、を更に備え、上記第１制御部は、上記第１接続部に供給される電流を用いて上記第２接続部に接続された上記外部蓄電池を充電する場合において、上記判定部が上記外部蓄電池の充電電流が上記第１電流値以上にならないと判定し且つ上記充電量検出部の検出結果が第１充電量以上である場合は、上記接続切替部によって上記第２変換部と上記内部蓄電池の間を導通させると共に上記第２変換部と上記変圧部の間を導通させて、上記第１接続部に供給される電流および上記内部蓄電池の放電電流を用いて上記外部蓄電池を充電させることが望ましい。
【００２２】
上記の構成によれば、第１接続部に供給される電流および内部蓄電池の放電電流を用いて外部蓄電池を充電させるので、第１接続部に供給される電流が第２電流値未満の場合でも、外部蓄電池の充電電流を、第１電流値以上にできる。なお、第２電流値は、第１接続部に供給される電流を用いて外部蓄電池だけを充電したとき、外部蓄電池の充電電流が第１電流値のときの第１接続部に供給される電流の電流値である。
【００２３】
これにより、第１電流値を例えば５Ａ程度の比較的大きな電流値に設定することで、外部蓄電池の充電電流を大電流検出用の電流センサを用いて正確に検出することができる。
【００２４】
また、本発明の充電装置では、上記第１制御部は、上記第１接続部に供給される電流を用いて上記第２接続部に接続された上記外部蓄電池を充電する場合において、上記判定部が上記外部蓄電池の充電電流が上記第１電流値以上にならないと判定し且つ上記充電量検出部の検出結果が第１充電量未満である場合は、上記接続切替部によって上記第２変換部と上記内部蓄電池の間を導通させると共に上記第２変換部と上記変圧部の間を非導通にさせて、上記充電量検出部の検出結果が上記第１充電量以上になるまで、上記第１接続部に供給された電流を用いて上記内部蓄電池を充電させることが望ましい。
【００２５】
上記の構成によれば、充電量検出部の検出結果（即ち、内部蓄電池の充電量）が第１充電量未満である場合は、内部蓄電池が第１充電量まで充電される。即ち、内部蓄電池が第１充電量未満の場合は、内部蓄電池が第１充電量まで充電された後に、内部蓄電池の放電電流と第１接続部に供給される電流とを用いて、外部蓄電池が充電される。よって、内部蓄電池の充電量が第１充電量未満である場合でも、内部蓄電池を用いて外部蓄電池を充電できる。
【００２６】
また、本発明の充電装置では、上記第１制御部は、上記充電量検出部の検出結果が上記第１充電量よりも低い第２充電量未満になるまで、上記接続切替部によって上記第２変換部と上記内部蓄電池の間を導通させると共に上記第２変換部と上記変圧部の間を導通させて、上記第１接続部に供給される電流および上記内部蓄電池の放電電流を用いて上記外部蓄電池を充電させ、上記充電量検出部の検出結果が上記第２充電量未満になると、上記接続切替部によって上記第２変換部と上記内部蓄電池の間を導通させると共に上記第２変換部と上記変圧部の間を非導通にさせて、上記充電量検出部の検出結果が上記第１充電量以上になるまで、上記第１接続部に供給される電流を用いて上記内部蓄電池を充電することが望ましい。
【００２７】
上記の構成によれば、充電量検出部の検出結果（即ち内部蓄電池の充電量）が第２充電量未満になると、外部蓄電池の充電が止められて、第１接続部に供給された電流により内部蓄電池が第１充電量以上になるまで充電される。これにより、内部蓄電池の充電量が低下し過ぎることを防止できる。
【００２８】
また、本発明の充電装置は、上記第１接続部に供給される電流を用いて上記外部蓄電池が充電された場合にその充電電流が第１電流値以上になるか否かを判定する判定部と、上記内部蓄電池の充電量を検出する充電量検出部と、上記判定部の判定結果および上記充電量検出部の検出結果に基づいて上記接続切替部を切替制御する第１制御部と、を更に備え、上記第１制御部は、上記第１接続部に供給される電流を用いて上記第２接続部に接続された上記外部蓄電池を充電する場合において、上記判定部が上記外部蓄電池の充電電流が上記第１電流値以上になると判定し且つ上記充電量検出部の検出結果が第１充電量以上である場合は、上記接続切替部によって上記第２変換部と上記内部蓄電池の間を導通させると共に上記第２変換部と上記変圧部の間を導通させて、上記第１接続部に供給される電流および上記内部蓄電池の放電電流を用いて上記外部蓄電池を充電させることが望ましい。
【００２９】
上記の構成によれば、第１接続部に供給される電流および内部蓄電池の放電電流を用いて外部蓄電池を充電するので、外部蓄電池を短時間で充電することができる。
【００３０】
この場合も、外部蓄電池の充電電流は第１電流値以上になるので、第１電流値を例えば５Ａ程度の比較的大きな電流値に設定することで、外部蓄電池の充電電流を大電流検出用の電流センサを用いて正確に検出することができる。
【００３１】
また、本発明の充電装置では、上記第１制御部は、上記充電量検出部の検出結果が上記第１充電量よりも低い第２充電量未満になるまで、上記接続切替部によって上記第２変換部と上記内部蓄電池の間を導通させると共に上記第２変換部と上記変圧部の間を導通させて、上記第１接続部に流れる電流および上記内部蓄電池の放電電流を用いて上記外部蓄電池を充電させ、上記充電量検出部の検出結果が上記第２充電量未満になると、上記接続切替部によって上記第２変換部と上記内部蓄電池の間を非導通にさせると共に上記第２変換部と上記変圧部の間を導通させて、上記第１接続部に流れる電流を用いて上記外部蓄電池を充電させることが望ましい。
【００３２】
上記の構成によれば、充電量検出部の検出結果（即ち内部蓄電池の充電量）が第２充電量未満になると、内部蓄電池の放電が止められて、第１接続部に供給される電流だけで外部蓄電池が充電されるので、内部蓄電池の充電量が第２充電量未満になることを防止できる。
【００３３】
また、本発明の充電装置は、上記第１接続部に供給される電流を用いて上記外部蓄電池が充電された場合にその充電電流が第１電流値以上になるか否かを判定する判定部と、上記内部蓄電池の充電量を検出する充電量検出部と、上記判定部の判定結果および上記充電量検出部の検出結果に基づいて上記接続切替部を切替制御する第２制御部と、を更に備え、上記第２制御部は、上記第１接続部に供給される電流を用いて上記第２接続部に接続された上記外部蓄電池を充電する場合において、上記判定部が上記外部蓄電池の充電電流が上記第１電流値以上になると判定し且つ上記充電量検出部の検出結果が第１充電量以上である場合は、上記接続切替部によって上記第２変換部と上記内部蓄電池の間を非導通にさせると共に上記第２変換部と上記変圧部の間を導通させて、上記第１接続部に流れる電流を用いて上記外部蓄電池を充電させることが望ましい。
【００３４】
上記の構成によれば、第１接続部に供給される電流だけで外部蓄電池を充電するので（即ち、内部蓄電池から電流を放電させないので）、内部蓄電池の充電量を温存して、外部蓄電池を充電することができる。
【００３５】
また、本発明の充電装置は、上記第２接続部に流れる電流を検出する第１電流検出部を更に備え、上記第２制御部は、上記接続切替部によって上記第２変換部と上記変圧部の間を導通させると共に上記第２変換部と上記内部蓄電池の間を導通させて、上記第１接続部に供給される電流を用いて上記内部蓄電池および上記外部蓄電池を充電させた場合に、上記第１電流検出部の検出結果が上記第１電流値以上であれば、そのまま、上記内部蓄電池および上記外部蓄電池を充電させ、他方、上記第１電流検出部の検出結果が上記第１電流値未満であれば、上記接続切替部によって上記第２変換部と上記変圧部の間を導通させると共に上記第２変換部と上記内部蓄電池の間を非導通にさせて、上記第１接続部に供給される電流を用いて上記外部蓄電池だけを充電させることが望ましい。
【００３６】
上記の構成によれば、第１接続部に供給される電流を用いて内部蓄電池および外部蓄電池を充電させた場合に、第１電流検出部の検出結果（即ち外部蓄電池の充電電流）が第１電流値以上であれば、そのまま、内部蓄電池および外部蓄電池を充電し、他方、第１電流検出部の検出結果が第１電流値未満であれば、内部蓄電池の充電を止めて、外部蓄電池だけを充電する。即ち、外部蓄電池を第１電流値以上の電流で充電することを優先して、外部蓄電池および内部蓄電池を充電することができる。
【００３７】
これにより、第１電流値を例えば５Ａ程度の比較的大きな電流値に設定することで、外部蓄電池の充電電流を大電流検出用の電流センサを用いて正確に検出することができる。
【００３８】
また、本発明の充電装置は、上記第１接続部に流れる電流を検出する第２電流検出部と、上記内部蓄電池の充電量を検出する充電量検出部と、上記第２電流検出部および上記充電量検出部の各々の検出結果に基づいて上記接続切替部を切替制御する第３制御部と、を更に備え、上記外部蓄電池からの第１電流値の放電電流を、順に上記第２接続部、上記変圧部、上記第２変換部、上記絶縁トランスおよび上記第１変換部を介して上記第１接続部から放電させたときに、上記第１接続部から放電される電流の電流値を第２電流値とし、上記第１接続部から放電する場合において、上記第２電流検出部の検出結果が上記第２電流値未満であり且つ上記充電量検出部の検出結果が第２充電量以上である場合は、上記第３制御部は、上記接続切替部によって上記第２変換部と上記内部蓄電池の間を導通させると共に上記第２変換部と上記変圧部の間を非導通にさせて、上記内部蓄電池の放電電流を、順に上記第２変換部、上記絶縁トランスおよび上記第１変換部を介して上記第１接続部から放電させることが望ましい。
【００３９】
上記の構成によれば、第１接続部から放電する場合において、第２電流検出部の検出結果が第２電流値未満であり、且つ、充電量検出部の検出結果が第２充電量以上である場合は、外部蓄電池の放電は行われず、内部蓄電池の放電を用いて第１接続部からの放電を行う。よって、外部蓄電池から第１電流値未満の電流が放電されることを防止できる。これにより、大電流検出用の電流センサを用いて外部蓄電池の放電電流を検出する場合に、検出精度が低下することを防止できる。
【００４０】
また、本発明の充電装置では、上記第３制御部は、上記内部蓄電池の放電電流が順に上記第２変換部、上記絶縁トランスおよび上記第１変換部を介して上記第１接続部から放電する状態において、上記充電量検出部の検出結果が上記第２充電量未満になると、上記接続切替部によって上記第２変換部と上記内部蓄電池の間を導通させると共に上記第２変換部と上記変圧部の間を導通させて、上記外部蓄電池の放電電流を、上記内部蓄電池に充電させると共に、上記第２接続部、上記変圧部、上記第２変換部、上記絶縁トランス、上記第１変換部を介して上記第１接続部から放電させることが望ましい。
【００４１】
上記の構成によれば、充電量検出部の検出結果（即ち内部蓄電池の充電量）が第２充電量未満になると、外部蓄電池の放電によって内部蓄電池の充電と第１接続部からの放電が行われる。そのため、第１接続部からの放電電流が第２電流値未満のときでも、内部蓄電池の充電も行うことで、外部蓄電池の放電電流を第１電流値以上にできる。
【００４２】
また、本発明の充電装置では、上記第３制御部は、上記第１接続部からの放電する場合において、上記第２電流検出部の検出結果が上記第２電流値以上であり且つ上記充電量検出部の検出結果が上記第２充電量よりも大きい第１充電量未満である場合は、上記接続切替部によって上記第２変換部と上記内部蓄電池の間を導通させると共に上記第２変換部と上記変圧部の間を導通させて、上記外部蓄電池の放電電流を、上記内部蓄電池に充電させると共に、順に上記第２接続部、上記変圧部、上記第２変換部、上記絶縁トランスおよび上記第１変換部を介して上記第１接続部から放電させることが望ましい。
【００４３】
上記の構成によれば、外部蓄電池の放電によって、内部蓄電池の充電と第１接続部からの放電（第２電流値以上の放電）とが行われる。これにより、外部蓄電池から、第１電流値以上の放電を行うことができ、且つ内部蓄電池の充電も行える。
【発明の効果】
【００４４】
本発明は、第２変換部と変圧部の間に内部蓄電池が接続されるので、内部蓄電池によって第２変換部と変圧部の間の電圧を安定化できる（即ち、外部蓄電池の充電電流を安定化できる）。これにより、変圧部を安定的に精度良く制御することができる。
【００４５】
即ち、内部蓄電池が無い場合（即ち従来の場合）は、第２変換部の動作によって第２変換部と変圧部との間の電圧が不安定になる傾向がある。そのため、変圧部を精度良く制御することが困難であった。しかし、上記の構成によれば、変圧部を安定的に精度良く制御することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４６】
【図１】本発明の実施の形態１に係る充電システムの構成概略図である。
【図２】図１の制御器の構成概略を説明する図である。
【図３】図１の充電装置の充電動作を説明する図である。
【図４】図１の充電装置の充電動作を説明する他の図である。
【図５】図１の充電装置の充電動作を説明する更に他の図である。
【図６】図１の充電装置の放電動作を説明する図である。
【図７】図１の蓄電池１７の充電電流を説明する図である。
【図８】図１１の蓄電池１１１の充電電流を説明する図である。
【図９】図１１において蓄電池１２３を省略した場合の蓄電池１１１の充電電流を説明する図である。
【図１０】本発明の実施の形態２に係る充電システムの構成概略図である。
【図１１】従来の充電装置を説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００４７】
以下、本発明の実施の形態について、詳細に説明する。
（実施の形態１）
（構成）
本実施の形態に係る充電装置を含む充電システムについて、図１〜図９に基づいて説明すれば、以下の通りである。
【００４８】
本実施の形態に係る充電システム１は、図１に示すように、充電装置１０と、電源システム２０と、車両３０とを備えている。
【００４９】
この充電システム１は、充電装置１０によって、電源システム２０から供給される直流電流を用いて車両（例えば電気自動車）３０内の蓄電池を充電し、且つ、車両３０内の蓄電池の放電電流を用いて電源システム２０に接続されたＤＣ負荷４０に電力供給を行うものである。
【００５０】
電源システム２０は、太陽光発電器２２、例えば据置型の蓄電池２３、および、系統電源（家庭用交流電源）２４等から供給される電力を、ＤＣバス２１（直流給電路）を介して、ＤＣバス２１に接続されたＤＣ負荷（例えば家電製品）４０に供給するものである。
【００５１】
電源システム２０は、ＤＣバス２１と、ＤＣ／ＤＣコンバータ２５と、ＡＣ／ＤＣコンバータ２６と、電流検出部２７と、制御装置２８とを備えている。
【００５２】
ＤＣ／ＤＣコンバータ２５は、太陽光発電器２２で発電された直流電流を変圧してＤＣバス２１に出力するものである。また、ＡＣ／ＤＣコンバータ２６は、系統電源２４からの交流電流を直流電流に変換してＤＣバス２１に出力するものである。
【００５３】
なお、蓄電池２３は、ＤＣ／ＤＣコンバータを介さずにＤＣバス２１に接続されるが、ＤＣ／ＤＣコンバータを介してＤＣバス２１に接続されてもよい。
【００５４】
電流検出部２７は、ＤＣ負荷４０で消費される電流（負荷電流）を検出するものである。電流検出部２７は、例えば、ＤＣバス２１に流れる電流（例えば電源システム２０から外部に出力される位置Ｐ）を検出することで、ＤＣ負荷４０に流れる電流（負荷電流）を検出する。
【００５５】
制御装置２８は、電流検出部２７の検出結果（即ち、ＤＣ負荷４０の負荷電流）に応じて、例えば各コンバータ２５，２６の出力電圧を制御することで、ＤＣバス２１の電圧を制御する。より詳細には、制御装置２８は、電流検出部２７の検出結果が所定電流値未満の場合（即ち負荷電流が比較的少ない場合）は、ＤＣバス２１の電圧（即ち各コンバータ２５，２６の出力電圧）を第１電圧値（例えば３９０Ｖ）に制御し、他方、電流検出部２７の検出結果が上記所定電流値以上の場合（即ち負荷電流が比較的多い場合）は、ＤＣバス２１の電圧（即ち各コンバータ２５，２６の出力電圧）を第２電圧値（例えば３８０Ｖ）に低下させる制御を行う。
【００５６】
車両３０は、蓄電池３１（外部蓄電池）と、電流センサ３２と、処理部３３とを備えている。車両３０では、電流センサ３２により、蓄電池３１の充放電電流が検出され、処理部３３により、電流センサ３２の検出結果を用いて蓄電池３１の充電量が検出される。
【００５７】
そして、その検出の結果、蓄電池３１の充電量が所定の充電量になると（即ち充電が完了すると）、その旨の通知が、通信部３４により、充電装置１０の後述の通信部１８ｄに送信される。
【００５８】
充電装置１０は、電源システム２０からの電流を用いて車両３０の蓄電池３１を充電する機能と、蓄電池３１等の放電電流を用いてＤＣ負荷４０に電力を供給する放電機能とを備えている。
【００５９】
充電装置１０は、接続部１１（第１接続部）と、一対の接続部１２ａ，１２ｂ（第２接続部）と、変換部１３ａ（第１変換部）と，変換部１３ｂ（第２変換部）と、各変換部１３ａ，１３ｂを絶縁接続する絶縁トランス１４と、スイッチング素子Ｔ１，Ｔ２，Ｔ３と、電流センサ１５ａ（第２電流検出部）と、電流センサ１５ｂ（第１電流検出部）と、電流センサ１５ｃと、電圧センサ１６と、平滑コンデンサＣａ，Ｃｂと、コイルＬと、蓄電池（内部蓄電池）１７と、制御器１８とを備えている。
【００６０】
接続部１１には、電源システム２０のＤＣバス２１が接続される。また、各接続部１２ａ，１２ｂにはそれぞれ、車両３０の蓄電池３１の陽極および陰極が着脱自在に接続される。
【００６１】
絶縁トランス１４は、環状の磁路１４ａと、磁路１４ａに巻回された１次巻線Ｌ１と、２次巻線Ｌ２とを備えている。
【００６２】
変換部１３ａは、接続部１１と絶縁トランス１４との間に接続されている。変換部１３ａは、接続部１１から供給される直流電流を交流電流に変換して絶縁トランス１４の１次巻線Ｌ１に出力し、且つ、絶縁トランス１４の１次巻線Ｌ１から誘導される交流電流を直流電流に変換して接続部１１に出力するものである。
【００６３】
より詳細には、変換部１３ａは、制御器１８によりオンオフ制御される４つのスイッチング素子Ｓ１〜Ｓ４を備えて主構成される。各スイッチング素子Ｓ１〜Ｓ４として例えばＭＯＳＦＥＴが使用される。スイッチング素子Ｓ１，Ｓ３は、それらのドレイン同士が接続されると共に、それらのドレインが接続部１１に接続されている。スイッチング素子Ｓ２，Ｓ４は、それらのソース同士が接続されて低電位源（例えば接地点）Ａに接続されている。
【００６４】
また、スイッチング素子Ｓ１のソースとスイッチング素子Ｓ２のドレインとの接続点は絶縁トランス１４の１次巻線Ｌ１の一端部（例えば巻始側）に接続されており、スイッチング素子Ｓ３のソースとスイッチング素子Ｓ４のドレインとの接続点は絶縁トランス１４の１次巻線Ｌ１の他端部に接続されている。
【００６５】
なお、各スイッチング素子Ｓ１〜Ｓ４のドレインとソースとの間には、ソースからドレイン側へ電流が流れる寄生ダイオードＤ１〜Ｄ４が存在する。また、各スイッチング素子Ｓ１〜Ｓ４のドレインとソースとの間には、互いに直接接続された抵抗Ｒ１〜Ｒ４およびコンデンサＣ１〜Ｃ４が並列接続されている。
【００６６】
この変換部１３ａでは、接続部１１からの直流電流を交流電流に変換して絶縁トランス１４に出力する場合は、各スイッチング素子Ｓ１〜Ｓ４は、下記のようにオンオフ制御される。即ち、各スイッチング素子Ｓ２，Ｓ３がオンされると共に各スイッチング素子Ｓ１，Ｓ４がオフされると、接続部１１からの直流電流が、絶縁トランス１４の１次巻線Ｌ１においてその巻始側から巻終側（紙面上、上から下）に流れる。また、各スイッチング素子Ｓ２，Ｓ３がオフされると共に各スイッチング素子Ｓ１，Ｓ４がオンされると、接続部１１からの直流電流が、１次巻線Ｌ１においてその巻終側からその巻始側（紙面上、下から上）に流れる。これが繰り返されることで、変換部１３ａによって、接続部１１からの直流電流が交流電流に変換されて絶縁トランス１４に出力される。
【００６７】
また、この変換部１３ａでは、絶縁トランス１４の１次巻線Ｌ１に誘導される交流電流を直流電流に変換して接続部１１に出力する場合は、各スイッチング素子Ｓ１〜Ｓ４は、下記のようにオンオフ制御される。即ち、１次巻線Ｌ１においてその巻始側から巻終側（紙面上、上から下）に電流が流れる時には、各スイッチング素子Ｓ１，Ｓ４がオンされると共に各スイッチング素子Ｓ２，Ｓ３がオフされる。そして、１次巻線Ｌ１においてその巻終側から巻始側（紙面上、下から上）に電流が流れる時には、各スイッチング素子Ｓ２，Ｓ３がオンされると共に各スイッチング素子Ｓ１，Ｓ４がオフされる。これが繰り返されることで、変換部１３ａによって、絶縁トランス１４の１次巻線Ｌ１に誘導される交流電流が直流電流に変換されて接続部１１から出力される。
【００６８】
接続部１１と変換部１３ａの間には、平滑コンデンサＣａが接続されている。より詳細には、平滑コンデンサＣａの一端は、接続部１１とスイッチング素子Ｓ３のドレインとの間に接続され、平滑コンデンサＣａの他端は、接地点Ａに接続されている。
【００６９】
変換部１３ｂは、絶縁トランス１４と一対の接続部１２ａ，１２ｂとの間に接続されている。変換部１３ｂは、接続部１１から供給される直流電流を交流電流に変換して絶縁トランス１４の１次巻線Ｌ１に出力し、且つ、絶縁トランス１４の２次巻線Ｌ２から誘導される交流電流を直流電流に変換して接続部１２ａに出力するものである。
【００７０】
より詳細には、変換部１３ｂは、制御器１８によりオンオフ制御される４つのスイッチング素子Ｓ５〜Ｓ８を備えて主構成される。各スイッチング素子Ｓ５〜Ｓ８として例えばＭＯＳＦＥＴが使用される。スイッチング素子Ｓ５，Ｓ７は、それらのドレイン同士が接続されると共に、それらのドレインが、スイッチング素子Ｔ１およびコイルＬを介して接続部１２ａに接続されている。スイッチング素子Ｓ６，Ｓ８は、それらのソース同士が接続されて接続部１２ｂに接続されている。
【００７１】
また、スイッチング素子Ｓ５のソースとスイッチング素子Ｓ６のドレインとの接続点は絶縁トランス１４の２次巻線Ｌ２の一端部（巻始側）に接続されており、スイッチング素子Ｓ７のソースとスイッチング素子Ｓ８のドレインとの接続点は絶縁トランス１４の２次巻線Ｌ２の他端部に接続されている。
【００７２】
なお、各スイッチング素子Ｓ５〜Ｓ８のドレインとソースとの間には、ソースからドレイン側へ電流が流れる寄生ダイオードＤ５〜Ｄ８が存在する。また、各スイッチング素子Ｓ５〜Ｓ８のドレインとソースとの間には、互いに直接接続された抵抗Ｒ５〜Ｒ８およびコンデンサＣ５〜Ｃ８が並列接続されている。
【００７３】
この変換部１３ｂでは、接続部１２ａからの直流電流を交流電流に変換して絶縁トランス１４に出力する場合は、各スイッチング素子Ｓ５〜Ｓ８は、下記のようにオンオフ制御される。即ち、各スイッチング素子Ｓ５，Ｓ８がオンされると共に各スイッチング素子Ｓ７，Ｓ６がオフされると、接続部１２ａからの直流電流が、絶縁トランス１４の２次巻線Ｌ２においてその巻始側から巻終側（紙面上、上から下）に流れる。また、各スイッチング素子Ｓ５，Ｓ８がオフされると共に各スイッチング素子Ｓ６，Ｓ７がオンされると、接続部１２ａからの直流電流が、２次巻線Ｌ２においてその巻終側からその巻始側（紙面上、下から上）に流れる。これが繰り返されることで、変換部１３ｂによって、接続部１２ａからの直流電流が交流電流に変換されて絶縁トランス１４に出力される。
【００７４】
また、この変換部１３ｂでは、絶縁トランス１４の２次巻線Ｌ２に誘導される交流電流を直流電流に変換して接続部１２ａに出力する場合は、各スイッチング素子Ｓ５〜Ｓ８は、下記のようにオンオフ制御される。即ち、２次巻線Ｌ２においてその巻始側から巻終側（紙面上、上から下）に電流が流れる時には、各スイッチング素子Ｓ６，Ｓ７がオンされると共に各スイッチング素子Ｓ５，Ｓ８がオフされる。そして、２次巻線Ｌ２においてその巻終側から巻始側（紙面上、下から上）に電流が流れる時には、各スイッチング素子Ｓ５，Ｓ８がオンされると共に各スイッチング素子Ｓ６，Ｓ７がオフされる。これが繰り返されることで、変換部１３ｂによって、絶縁トランス１４の２次巻線Ｌ２に誘導される交流電流が直流電流に変換されて接続部１２ａから出力される。
【００７５】
各スイッチング素子Ｔ１，Ｔ２は、変換部１３ｂと接続部１２ａ，１２ｂの間に接続される。より詳細には、スイッチング素子Ｔ１のドレインは、変換部１３ｂのスイッチング素子Ｓ７のドレインに接続され、スイッチング素子Ｔ１のソースは、コイルＬを介して接続部１２ａに接続される。また、スイッチング素子Ｔ２のドレインは、コイルＬとスイッチング素子Ｔ１の間の接続点に接続され、スイッチング素子Ｔ２のソースは、接続部１２ｂに接続される。
【００７６】
また、各スイッチング素子Ｔ１，Ｔ２のドレインとソースとの間には、ソースからドレイン側へ電流が流れる寄生ダイオードＤＴ１，ＤＴ２が存在する。
【００７７】
各スイッチング素子Ｔ１，Ｔ２は、変換部１３ｂの接続部１２ａ，１２ｂ側への出力電圧を蓄電池３１の充電に適した電圧に変圧して接続部１２ａ，１２ｂ側に出力し、且つ、接続部１２a，１２ｂの変換部１３ｂ側への出力電圧を接続部１１からＤＣバス２１への放電に適した電圧に変圧して変換部１３ｂ側に出力する変圧部Ｈとして機能する。また、スイッチング素子Ｔ１は、変換部１３ｂと変圧部Ｈとの間の導通／非導通を切り替える接続切替部ＳＫ１としても機能する。
【００７８】
なお、接続切替部ＳＫ１は、変圧部Ｈのスイッチング素子Ｔ１と兼用されるが、専用のスイッチング素子を用いてもよい。その場合は、スイッチング素子Ｔ１と後述の接続点Ｎ１との間に当該専用のスイッチング素子を接続すればよい。
【００７９】
蓄電池１７は、変圧部Ｈと変換部１３ｂの間に分岐接続される。より詳細には、蓄電池１７の陽極は、スイッチング素子Ｔ３を介して接続点Ｎ１に接続され、蓄電池１７の陰極は、接続部１２ｂに接続される。なお、接続点Ｎ１は、スイッチング素子Ｔ１のドレインとスイッチング素子Ｓ７のドレインとの間の接続点である。
【００８０】
スイッチング素子Ｔ３は、変換部１３ｂと蓄電池１７の間の導通／非導通を切り替える接続切替部ＳＫ２として機能する。
【００８１】
平滑コンデンサＣｂは、変換部１３ｂと蓄電池１７の間に接続される。より詳細には、平滑コンデンサＣｂは、その一端部が接続点Ｎ１とスイッチング素子Ｓ７の間の接続点に接続され、その他端部が接続部１２ｂに接続されるように配設される。
【００８２】
電流センサ１５ａは、接続部１１に流れる電流（即ち、ＤＣバス２１から接続部１１に供給される電流、または、接続部１１からＤＣバス２１に放電される電流）を検出するものである。また、電流センサ１５ｂは、接続部１２ａに流れる電流（即ち蓄電池３１の充放電電流）を検出するものである。また、電流センサ１５ｃは、蓄電池１７の充放電電流を検出するものである。
【００８３】
電圧センサ１６は、接続部１１の電圧を検出することで、接続部１１に接続されたＤＣバス２１の電圧を検出するものである。
【００８４】
制御器１８は、電流センサ１５ａ〜１５ｃの検出結果および電圧センサ１６の検出結果に基づいて、各変換部１３ａ，１３ｂ、変圧部Ｈ、接続切替部ＳＫ１，ＳＫ２を制御する（即ち、各スイッチング素子Ｓ１〜Ｓ８，Ｔ１およびＴ２をオンオフ制御する）。
【００８５】
制御器１８は、図２に示すように、充電量検出部１８ａと、判定部１８ｂと、制御部１８ｃ（第１制御部、第２制御部、第３制御部）と、通信部１８ｄと、操作入力部１８ｅとを備える。
【００８６】
充電量検出部１８ａは、電流センサ１５ｃの検出結果に基づいて、蓄電池１７の充電量（換言すれば蓄電池１７の蓄電量）を検出する。
【００８７】
判定部１８ｂは、電圧センサ１６の検出結果に基づいて、蓄電池３１に対するＤＣバス２１の電力供給能力が十分であるか（即ち、ＤＣバス２１から接続部１１に供給される電流を用いて蓄電池３１だけが充電された場合にその充電電流が第１電流値（例えば５Ａ（蓄電池３１の電圧が３５０Ｖの場合））以上になるか）否かを判定する。
【００８８】
より詳細には、判定部１８ｂは、電圧センサ１６の検出結果が上記第１電圧値（例えば３９０Ｖ）である場合は、蓄電池１７の充電電流は上記第１電流値以上になると判定し、他方、電圧センサ１６の検出結果が上記第２電圧値（例えば３８０Ｖ）である場合は、蓄電池１７の充電電流は上記第１電流値未満になると判定する。
【００８９】
通信部１８ｄは、車両３０の通信部３４から送信される通知（蓄電池３１の充電が完了した旨の通知）を受信する。
【００９０】
操作入力部１８ｅは、充電装置１０の充電動作または放電動作の切替操作の入力を受け付けるものである。また、操作入力部１８ｅは、蓄電池３１を短時間で充電する短時間充電モード、または、蓄電池３１を時間的余裕を持って受電する非短時間充電モードの切替操作の入力を受け付けるものである。
【００９１】
制御部１８ｃは、電流センサ１５ａ，１５ｂの検出結果、充電量検出部１８ａの検出結果、判定部１８ｂの判定結果、通信部１８ｄの受信する通知、および、操作入力部１８ｅの入力操作内容に基づいて、各変換部１３ａ，１３ｂ、変圧部Ｈ、接続切替部ＳＫ１，ＳＫ２を制御する。
【００９２】
ここで、スイッチング素子は、ＭＯＳＦＥＴを使用しているが、ＩＧＢＴとダイオードの組み合わせでも良い。
（充電動作）
次に、図３〜図５に基づいて充電装置１０の充電動作を説明する。
【００９３】
まず、充電装置１０が、ＤＣバス２１から供給される電流を用いて、接続部１２ａ，１２ｂに接続された蓄電池３１を充電する場合の動作を説明する。
【００９４】
ステップＳ１では、判定部１８ｂにより、電圧センサ１６の検出結果（即ち、ＤＣバス２１の電圧）が第１電圧値（３９０Ｖ）であるか、または、第２電圧値（３８０Ｖ）であるかに応じて、蓄電池３１に対するＤＣバス２１の電力供給能力が十分であるか（即ち、ＤＣバス２１から接続部１１に供給される電流を用いて蓄電池３１だけが充電された場合にその充電電流が第１電流値（例えば５Ａ）以上になるか）否かが判定される。
【００９５】
即ち、電圧センサ１６の検出結果が第２電圧値（３８０Ｖ）である場合は、判定部１８ｂは、蓄電池３１に対するＤＣバス２１の電力供給能力は不十分であると判定する。そして、処理がステップＳ２に進む。他方、電圧センサ１６の検出結果が第１電圧値（３９０Ｖ）である場合は、判定部１８ｂは、蓄電池３１に対するＤＣバス２１の電力供給能力は十分であると判断する。そして、処理がステップＳ８に進む。
【００９６】
ステップＳ２では、実際に、ＤＣバス２１から接続部１１に供給される電流（以後、ＤＣバス２１からの電流と呼ぶ）を用いて、蓄電池３１が充電されると、蓄電池３１の充電電流は、第１電流値（例えば５Ａ）未満になる可能性が高い。
【００９７】
そこで、この場合（即ち、蓄電池３１に対するＤＣバス２１の電力供給能力が十分である場合）は、蓄電池１７の充電量が十分である場合は、バス２１からの電流と蓄電池１７の放電電流とを用いて蓄電池３１を充電することで、蓄電池３１の充電電流を上記第１電流値以上の電流にする。
【００９８】
より詳細には、充電量検出部１８ａの検出結果（即ち、蓄電池１７の充電量）が第１充電量（例えば満充電量の９０％）以上である場合は、制御部１８ｃにより、蓄電池１７の充電量が十分であると判断されて、処理がステップＳ３に進み、他方、充電量検出部１８ａの検出結果が上記第１充電量未満である場合は、制御部１８ｃにより、蓄電池１７の充電量が不十分であると判断されて、処理がステップＳ７に進む。
【００９９】
ステップＳ３では、蓄電池１７の充電量が十分あるので、ＤＣバス２１からの電流と蓄電池１７の放電電流とを用いて、蓄電池３１が充電される。
【０１００】
より詳細には、各スイッチング素子Ｔ１，Ｔ３（即ち接続切替部ＳＫ１，ＳＫ２）が共に導通される。そして、ＤＣバス２１から接続部１１に供給された電流（直流電流）が、変換部１３ａにより交流電流に変換されて、絶縁トランス１４の１次巻線Ｌ１に流れる。これにより、絶縁トランス１４の２次巻線Ｌ２に交流電流が誘導される。この交流電流は、変換部１３ｂにより直流電流に変換されて、順にスイッチング素子Ｔ１、コイルＬおよび接続部１２ａを流れて蓄電池３１に充電される。これに併行して、蓄電池１７の放電電流は、順に各スイッチング素子Ｔ３，Ｔ１、コイルＬおよび接続部１２ａを流れて蓄電池３１に充電される。このように、蓄電池１７の放電電流とＤＣバス２１からの電流とを用いて蓄電池３１が充電されることで、蓄電池３１の充電電流が上記第１電流値以上の電流になる。そして、処理がステップＳ４に進む。
【０１０１】
なお、蓄電池３１の充電中は、車両３０において、処理部３３により、電流センサ３２の検出結果に基づいて蓄電池３１の充電量が検出される。そして、蓄電池３１の充電が完了すると（即ち所定の充電量になると）、それを知らせる充電完了通知が、通信部３４から充電装置１０の通信部１８ｄに送信される。
【０１０２】
ステップＳ４では、蓄電池３１の充電中、制御部１８ｃにより、電流センサ１５ｂの検出結果（即ち蓄電池３１の充電電流）が上記第１電流値以上であるか否かが監視される。そして、電流センサ１５ｂの検出結果が上記第１電流値以上である場合は、処理がステップＳ５に進み、他方、電流センサ１５ｂの検出結果が上記第１電流値未満である場合は、処理がステップＳ７に進む。
【０１０３】
ステップＳ５では、制御部１８ｃにより、充電量検出部１８ａの検出結果（即ち蓄電池１７の充電量）が上記第１充電量よりも低い第２充電量（例えば満充電量の３０％）未満であるか否か判定される。その判定の結果、充電量検出部１８ａの検出結果が上記第２充電量以上の場合は、処理がステップＳ６に進み、他方、充電量検出部１８ａの検出結果が上記第２充電量未満の場合は、処理がステップＳ７に進む。
【０１０４】
ステップＳ６では、通信部１８ｄが通信部３４からの上記充電完了通知を受信した場合（即ち蓄電池３１の充電が完了した場合）は、処理が終了し、他方、通信部１８ｄが通信部３４からの上記充電完了通知を受信していない場合（即ち蓄電池３１の充電が完了していない場合）は、処理がステップＳ４に戻る。
【０１０５】
ステップＳ７では、蓄電池１７の充電が不十分なので、まず、ＤＣバス２１からの電流を用いて蓄電池１７が充電される。より詳細には、スイッチング素子Ｔ１は非導通にされ、スイッチング素子Ｔ３は導通される。そして、ＤＣバス２１から接続部１１に供給された電流（直流電流）は、変換部１３ａにより交流電流に変換されて、絶縁トランス１４の１次巻線Ｌ１に流れる。これにより、絶縁トランス１４の２次巻線Ｌ２に交流電流が誘導される。この交流電流は、変換部１３ｂにより直流電流に変換されて、スイッチング素子Ｔ３を流れて蓄電池１７に充電される。そして、充電量検出部１８ａの検出結果（即ち蓄電池１７の充電量）が上記第１充電量になるまで、蓄電池１７が充電される。そして、処理がステップＳ３に進む。
【０１０６】
このように、この充電動作では、蓄電池３１に対するＤＣバス２１の電力供給能力が不十分である場合（即ち蓄電池３１の充電電流が上記第１電流値未満になる場合）は、蓄電池１７の放電電流とＤＣバス２１からの電流とを用いて蓄電池３１が充電される。これにより、蓄電池３１の充電電流が上記第１電流値以上にされる。その際、蓄電池１７の充電量が不十分である場合は、まず、ＤＣバス２１からの電流を用いて蓄電池１７が充電された後に、蓄電池１７の放電電流とＤＣバス２１からの電流とを用いて蓄電池３１が充電される。よって、蓄電池３１に対するＤＣバス２１の電力供給能力が不十分である場合でも、蓄電池３１の充電電流を上記第１電流値以上にできる。
【０１０７】
ステップＳ８（即ち蓄電池３１に対するＤＣバス２１の電力供給能力が十分である場合）では、蓄電池３１の短時間充電を行う場合は、処理がステップＳ９に進み、他方、蓄電池３１の短時間充電を行わない場合は、処理がステップＳ１８に進む。
【０１０８】
なお、蓄電池３１の短時間充電を行う場合は、後述のように、蓄電池１７の充電量が十分であれば、蓄電池１７の放電電流とＤＣバス２１からの電流とを用いて、蓄電池３１が充電される。
【０１０９】
ステップＳ９では、充電量検出部１８ａの検出結果（即ち蓄電池１７の充電量）が上記第１充電量以上である場合は、制御部１８ｃにより、蓄電池１７の充電量は十分と判断され、処理がステップＳ１０に進み、他方、充電量検出部１８ａの検出結果が上記第１充電量未満である場合は、制御部１８ｃにより、蓄電池１７の充電量が不十分である（即ち、蓄電池３１の短時間充電を行うことができない）と判断され、短時間充電をＮＯとして処理がステップＳ８に戻る。
【０１１０】
ステップＳ１０では、ＤＣバス２１からの電流と蓄電池１７の放電電流とを用いて、蓄電池３１が充電される。
【０１１１】
より詳細には、各スイッチング素子Ｔ１，Ｔ３（即ち接続切替部ＳＫ１，ＳＫ２）が共に導通される。そして、ＤＣバス２１から接続部１１に供給された電流（直流電流）が、変換部１３ａにより交流電流に変換されて、絶縁トランス１４の１次巻線Ｌ１に流れる。これにより、絶縁トランス１４の２次巻線Ｌ２に交流電流が誘導される。この交流電流は、変換部１３ｂにより直流電流に変換されて、順にスイッチング素子Ｔ１、コイルＬおよび接続部１２ａを流れて蓄電池３１に充電される。これに併行して、蓄電池１７の放電電流は、順に各スイッチング素子Ｔ３，Ｔ１、コイルＬおよび接続部１２ａを流れて蓄電池３１に充電される。このように、蓄電池３１の充電電流とＤＣバス２１からの電流とが蓄電池３１に充電されることで、蓄電池３１の充電電流が上記第１電流値以上に保たれ、且つ短時間で蓄電池３１が充電される。そして、処理がステップＳ１１に進む。
【０１１２】
ステップＳ１１では、制御部１８ｃにより、蓄電池３１の充電中、電流センサ１５ｂの検出結果（即ち蓄電池３１の充電電流）が上記第１電流値以上であるか否かが監視される。そして、電流センサ１５ｂの検出結果が上記第１電流値未満である場合は、処理がステップＳ１２に進み、他方、電流センサ１５ｂの検出結果が上記第１電流値以上である場合は、処理がステップＳ１３に進む。
【０１１３】
ステップＳ１２では、蓄電池３１の充電が止められて、ＤＣバス２１からの電流を用いて蓄電池１７だけが充電される。即ち、ステップＳ１１で、蓄電池３１の充電電流が上記第１電流値未満になった原因を、例えば、蓄電池１７の充電量が少なくなり過ぎたことにあると見なし、蓄電池１７を十分な量（即ち上記第１充電量）まで充電する。
【０１１４】
より詳細には、スイッチング素子Ｔ１（接続切替部ＳＫ１）が非導通にされ、スイッチング素子Ｔ３（接続切替部ＳＫ２）が導通される。これにより、変換部１３ｂにより変換された直流電流は、蓄電池３１には充電されず、スイッチング素子Ｔ３を流れて蓄電池１７に充電される。そして、蓄電池１７が上記第１充電量まで充電されると、処理がステップＳ１０に戻る。
【０１１５】
ステップＳ１３では、制御部１８ｃにより、充電量検出部１８ａの検出結果（即ち蓄電池１７の充電量）が、上記第１充電量よりも低い第２充電量（例えば満充電量の３０％）未満であるか否か判定される。その判定の結果、充電量検出部１８ａの検出結果が上記第２充電量以上の場合は、処理がステップＳ１４に進み、充電量検出部１８ａの検出結果が上記第２充電量未満の場合は、処理がステップＳ１５に進む。
【０１１６】
ステップＳ１４では、通信部１８ｄが通信部３４からの上記充電完了通知を受信した場合（即ち蓄電池３１の充電が完了した場合）は、処理が終了し、他方、通信部１８ｄが通信部３４からの上記充電完了通知を受信していない場合（即ち蓄電池３１の充電が完了していない場合）は、処理がステップＳ１０に戻る。
【０１１７】
ステップＳ１５では、蓄電池１７の放電が止められて、ＤＣバス２１からの電流だけで、蓄電池３１が充電される。即ち、スイッチング素子Ｔ１（接続切替部ＳＫ１）が導通され、スイッチング素子Ｔ３（接続切替部ＳＫ２）が非導通にされる。これにより、変換部１３ｂにより変換された直流電流は、蓄電池１７には充電されず、順にスイッチング素子Ｔ１、コイルＬ、接続部１２ａを流れて蓄電池３１に充電される。そして、処理がステップ１６に進む。
【０１１８】
ステップＳ１６では、制御部１８ｃにより、蓄電池３１の充電中、電流センサ１５ｂの検出結果（即ち蓄電池３１の充電電流）が上記第１電流値以上であるか否かが監視される。そして、電流センサ１５ｂの検出結果が上記第１電流値未満である場合は、制御部１８ｃにより蓄電池１７の放電が必要と判断され、処理がステップＳ１２に進み、蓄電池１７が充電された後、蓄電池１７の放電とＤＣバス２１からの電流とを用いて蓄電池３１が充電される（ステップＳ１０）。他方、電流センサ１５ｂの検出結果が上記第１電流値以上である場合は、処理がステップＳ１７に進む。
【０１１９】
ステップＳ１７では、通信部１８ｄが通信部３４からの上記充電完了通知を受信した場合（即ち蓄電池３１の充電が完了した場合）は、処理が終了し、他方、通信部１８ｄが通信部３４からの上記充電完了通知を受信していない場合（即ち蓄電池３１の充電が完了していない場合）は、処理がステップＳ１５に戻る。
【０１２０】
このように、蓄電池３１の短時間充電は、蓄電池１７の充電量が十分である場合だけ、蓄電池１７の放電電流とＤＣバス２１からの電流とを用いて行われる。その際、蓄電池３１の充電電流が上記第１電流値未満になると、蓄電池３１の充電が止められて、蓄電池１７が十分な量（上記第１充電量）まで充電される。そして、再び、蓄電池１７の放電電流とＤＣバス２１からの電流とを用いて、蓄電池３１が充電される。これにより、蓄電池３１の充電電流を上記第１電流値以上にして、蓄電池３１の短時間充電を行うことができる。
【０１２１】
ステップＳ１８では、蓄電池３１の非短時間充電を行う場合（即ち蓄電池３１の充電時間に余裕がある場合）は、処理がステップＳ１９に進み、他方、蓄電池３１の非短時間充電を行わない場合は、処理がステップＳ１に戻る。
【０１２２】
なお、蓄電池３１の非短時間充電では、後述のように、蓄電池１７の充電量が十分な場合は、ＤＣバス２１からの電流だけで蓄電池３１が充電され、蓄電池１７の充電量が十分でない場合は、蓄電池３１の充電を優先的に、各蓄電池３１，１７が充電される。
【０１２３】
ステップＳ１９では、充電量検出部１８ａの検出結果（即ち蓄電池１７の充電量）が上記第１充電量以上である場合は、処理がステップＳ２０に進み、充電量検出部１８ａの検出結果が上記第１充電量未満である場合は、処理がステップＳ２３に進む。
【０１２４】
ステップＳ２０では、蓄電池１７は充電の必要がないので、ＤＣバス２１からの電流を用いて蓄電池３１だけが充電される。より詳細には、スイッチング素子Ｔ１（接続切替部ＳＫ１）が導通され、且つ、スイッチング素子Ｔ３（接続切替部ＳＫ２）が非導通にされる。そして、ＤＣバス２１から接続部１１に供給された電流（直流電流）が、変換部１３ａにより交流電流に変換されて、絶縁トランス１４の１次巻線Ｌ１に流れる。これにより、絶縁トランス１４の２次巻線Ｌ２に交流電流が誘導される。この交流電流は、変換部１３ｂにより直流電流に変換されて、蓄電池１７には充電されず、スイッチング素子Ｔ１、コイルＬおよび接続部１２ａを流れて蓄電池３１に充電される。そして、処理がステップＳ２１に進む。
【０１２５】
ステップＳ２１では、蓄電池３１の充電中、制御部１８ｃにより、電流センサ１５ｂの検出結果（即ち蓄電池３１の充電電流）が上記第１電流値以上であるか否かが監視される。そして、電流センサ１５ｂの検出結果が上記第１電流値以上である場合は、処理がステップＳ２２に進み、他方、電流センサ１５ｂの検出結果が上記第１電流値未満である場合は、処理がステップＳ７に進む。
【０１２６】
ステップＳ２２では、通信部１８ｄが通信部３４からの上記充電完了通知を受信した場合（即ち蓄電池３１の充電が完了した場合）は、処理が終了し、他方、通信部１８ｄが通信部３４からの上記充電完了通知を受信していない場合（即ち蓄電池３１の充電が完了していない場合）は、処理がステップＳ２０に戻る。
【０１２７】
ステップＳ２３では、ＤＣバス２１からの電流を用いて、各蓄電池１７，３１が充電される。より詳細には、各スイッチング素子Ｔ１，Ｔ３（接続切替部ＳＫ１，ＳＫ２）が共に導通にされる。これにより、変換部１３ｂにより変換された直流電流が、蓄電池１７には充電されず、順にスイッチング素子Ｔ１、コイルＬ、接続部１２ａを流れて蓄電池３１に充電される。そして、処理がステップ２４に進む。
【０１２８】
ステップＳ２４では、蓄電池３１の充電中、制御部１８ｃにより、電流センサ１５ｂの検出結果（即ち蓄電池３１の充電電流）が上記第１電流値以上であるか否かが監視される。そして、電流センサ１５ｂの検出結果が上記第１電流値以上である場合は、処理がステップＳ２５に進み、他方、電流センサ１５ｂの検出結果が上記第１電流値未満である場合は、処理がステップＳ２０に進み、蓄電池１７の充電が停止され、優先的に蓄電池３１が充電される。
【０１２９】
ステップＳ２５では、通信部１８ｄが通信部３４からの上記充電完了通知を受信した場合（即ち蓄電池３１の充電が完了した場合）は、処理が終了し、他方、通信部１８ｄが通信部３４からの上記充電完了通知を受信していない場合（即ち蓄電池３１の充電が完了していない場合）は、処理がステップＳ２３に戻る。
【０１３０】
このように、蓄電池３１の非短時間充電では、蓄電池１７の充電量が十分（上記第１充電量）である場合は、ＤＣバス２１からの電流だけで蓄電池３１が充電され、蓄電池１７の充電量が十分でない場合は、蓄電池３１の充電を優先して、各蓄電池３１，１７が併行して充電される。ここでは、各蓄電池１７，３１が併行して充電されると、蓄電池３１の充電電流が上記第１電流値未満になる場合は、蓄電池１７の充電が止められて、蓄電池３１の充電が優先される。
【０１３１】
なお、蓄電池３１を優先的に充電する別の方法として、下記の方法を採用してもよい。即ち、スイッチング素子Ｔ１を、蓄電池３１の充電電流が上記第１電流値以上の所定値を超えないようにオンオフ制御して導通させ、スイッチング素子Ｔ３を常時オン状態で導通させる。これにより、変換部１３ｂにより変換された直流電流のうち、上記所定値以下の分は、蓄電池３１に充電され、上記所定値を超える分だけ、蓄電池１７に充電される。
（放電動作）
次に、図６に基づいて、充電装置１０が、接続部１１からＤＣバス２１に電流を放電する場合の動作を説明する。
【０１３２】
ステップＵ１では、判定部１８ｂにより、電圧センサ１６の検出結果（即ち、バス電圧２１の電圧）が上記第２電圧値（３８０Ｖ）である（即ち、ＤＣ負荷４０の負荷電流が所定電流値以上である（即ち負荷電流が大きい））と判定されると、処理がステップＵ２に進み、充電装置１０の接続部１１からＤＣバス２１に電流が放電される。
【０１３３】
ステップＵ２では、充電装置１０の放電開始時は、まず蓄電池１７の放電電流だけを用いて、接続部１１からＤＣバス２１への放電が行われる。より詳細には、即ち、スイッチング素子Ｔ１（接続切替部ＳＫ１）が非導通にされ、且つ、スイッチング素子Ｔ３（接続切替部ＳＫ２）が導通される。これにより、蓄電池３１は放電されず、蓄電池１７の放電電流が、変換部１３ｂにより交流電流に変換されて絶縁トランス１４の２次巻線Ｌ２に流れる。これにより、絶縁トランス１４の１次巻線Ｌ１に交流電流が誘導され、変換部１３ａにより直流電流に変換され、接続部１１からＤＣバス２１に放電される。この放電電流は、ＤＣバス２１を介してＤＣ負荷４０に供給される。その際、電流センサ１５ａにより、接続部１１に流れる電流が検出される。そして、処理がステップＵ３に進む。
【０１３４】
ステップＵ３では、電流センサ１５ａの検出結果が第２電流値（例えば６Ａ）未満である場合は、処理がステップＵ４に進み、他方、電流センサ１５ａの検出結果が上記第２電流値以上である場合は、処理がステップＵ８に進む。
【０１３５】
なお、上記第２電流値は、スイッチング素子Ｔ１が導通され且つスイッチング素子Ｔ３が非導通にされた状態で、蓄電池３１から上記第１電流値の放電電流が放電されたときに、接続部１１からＤＣバス２１に放電される電流の電流値である。
【０１３６】
ステップＵ４では、充電量検出部１８ａの検出結果（即ち蓄電池１７の充電量）が上記第２充電量以上である場合は、制御部１８ｃにより、蓄電池１７の充電量は十分であると判断され、処理がステップＵ２に進み、他方、充電量検出部１８ａの検出結果が上記第２充電量未満である場合は、制御部１８ｃにより、蓄電池１７の充電量は十分でないと判断され、処理がステップＵ５に進む。
【０１３７】
ステップＵ５では、蓄電池１７の充電量が上記第２充電量未満であるので、蓄電池１７の放電が止められる。そして、蓄電池３１の放電により、蓄電池１７の充電と、接続部１１からＤＣバス２１への放電とが行われる。
【０１３８】
より詳細には、各スイッチング素子Ｔ１，Ｔ３（接続切替部ＳＫ１，ＳＫ２）が共に導通される。これにより、蓄電池３１の放電電流が、順に接続部１２ａ、コイルＬおよび各スイッチング素子Ｔ１，Ｔ３を流れて蓄電池１７に充電される。これに併行して、蓄電池３１の放電電流は、順に接続部１２ａ、コイルＬ、スイッチング素子Ｔ１および変換部１３ｂに流れて交流電流に変換され、絶縁トランス１４の２次巻線Ｌ２に流れる。これにより、絶縁トランス１４の１次巻線Ｌ１から交流電流が誘導される。その交流電流は、変換部１３ａにより直流電流に変換され、接続部１１からＤＣバス２１に放電される。このように、蓄電池３１の放電により、蓄電池１７の充電と、接続部１１からの放電とが行われるので、蓄電池３１の放電電流を上記第１電流値以上にできる。そして、処理がステップＵ１０に進む。
【０１３９】
ステップＵ１０では、蓄電池３１の放電中、制御部１８ｃにより、電流センサ１５ｂの検出結果（即ち蓄電池３１の放電電流）が上記第１電流値以上であるか否かが監視される。そして、電流センサ１５ｂの検出結果が上記第１電流値以上である場合は、処理がステップＵ６に進み、他方、電流センサ１５ｂの検出結果が上記第１電流値未満である場合は、処理がステップＵ２に進む。
【０１４０】
ステップＵ６では、充電量検出部１８ａの検出結果（即ち蓄電池１７の充電量）が上記第１充電量以上になると、蓄電池３１の放電が止められ、処理がステップＵ２に進み、充電量検出部１８ａの検出結果が上記第１充電量未満である間は、処理がステップＵ５に戻る。
【０１４１】
ステップＵ８では、充電量検出部１８ａの検出結果（即ち蓄電池１７の充電量）が上記第１充電量未満である場合は、処理がステップＵ９に進み、充電量検出部１８ａの検出結果が上記第１充電量以上である場合は、処理がステップＵ１２に進む。
【０１４２】
ステップＵ９では、蓄電池１７の充電量が少なくなっているので、蓄電池３１の放電電流により、蓄電池１７の充電と、接続部１１からの放電とが行われる。より詳細には、スイッチング素子Ｔ１，Ｔ３（接続切替部ＳＫ１，ＳＫ２）が共に導通される。これにより、蓄電池３１の放電電流が、順に接続部１２ａ、コイルＬ、各スイッチング素子Ｔ１，Ｔ３を流れて蓄電池１７に充電される。これに併行して、蓄電池３１の放電電流は、順に接続部１２ａ、コイルＬ、スイッチング素子Ｔ１および変換部１３ｂに流れ、変換部１３ｂにより交流電流に変換され、絶縁トランス１４の２次巻線Ｌ２に流れる。これにより、絶縁トランス１４の１次巻線Ｌ１に交流電流が誘導される。この交流電流は、変換部１３ａにより直流電流に変換され、接続部１１からＤＣバス２１に放電される。これにより、蓄電池３１から上記第１電流値以上の電流が放電される。そして、処理がステップＵ１１に進む。
【０１４３】
ステップＵ１１では、蓄電池３１の放電中、制御部１８ｃにより、電流センサ１５ｂの検出結果（即ち蓄電池３１の放電電流）が上記第１電流値以上であるか否かが監視される。そして、電流センサ１５ｂの検出結果が上記第１電流値以上である場合は、処理がステップＵ８に進み、他方、電流センサ１５ｂの検出結果が上記第１電流値未満である場合は、処理がステップＵ２に進む。
【０１４４】
ステップＵ１２では、蓄電池３１の放電電流だけを用いて接続部１１からの放電を行っても、蓄電池３１の放電電流は第１電流値以上になる。故に、蓄電池３１による蓄電池１７の充電が止められ、且つ、蓄電池３１の放電により接続部１１からＤＣバス２１への放電が行われる。より詳細には、スイッチング素子Ｔ１（接続切替部ＳＫ１）が導通され、スイッチング素子Ｔ２（接続切替部ＳＫ２）が非導通にされる。これにより、蓄電池３１の放電電流は、蓄電池１７には充電されず、順に接続部１２ａ、コイルＬ、スイッチング素子Ｔ１、変換部１３ｂ、絶縁トランス１４、変換部１３ａを介して接続部１１からＤＣバス２１に放電される。そして、処理がステップＵ１１に進む。
【０１４５】
このように、この放電動作では、ＤＣ負荷４０の負荷電力が大きくなると、充電装置１０の接続部１１からＤＣバス２１に放電が行われる。その際、接続部１１からの放電電流の大きさが分からないので、蓄電池３１は放電されず、まず蓄電池１７が放電される。そして、その放電の大きさに応じて、ステップＵ４以降の処理（接続部１１からの放電電流が第２電流値未満の場合の処理）またはステップＵ８以降の処理（接続部１１からの放電電流が第２電流値以上の場合の処理）が行われる。
（効果）
以上により、この実施の形態によれば、変換部１３ｂと変圧部Ｈとの間に蓄電池１７が接続されるので、蓄電池１７によって変換部１３ｂと変圧部Ｈとの間の電圧を安定化できる。即ち、蓄電池３１の充電電流（同様に放電電流も）を安定化できる。これにより、変圧部Ｈを安定的に精度良く制御することができる。この効果は、蓄電池３１の容量を大きくするほど顕著になる。
【０１４６】
図７は、この実施の形態の蓄電池３１の充電電流の一例であり、図８は、図１１の充電装置の蓄電池の充電電流の一例であり、図９は、図１１において蓄電池１２３を省略した場合の蓄電池１１１の充電電流の一例である。
【０１４７】
図７の充電電流の振幅Ａ１は、比較的小さく、時間的に一定である。また、図８の充電電流の振幅Ａ２は、時間的に一定であるが、振幅Ａ１よりも大きい。従って、図７の充電電流の方が図８の充電電流よりも安定していると言える。また、図９の充電電流の振幅Ａ３は、振幅Ａ１よりも大きく、時間的にも一定ではない。従って、図７の充電電流の方が図９の充電電流よりも安定していると言える。
【０１４８】
また、蓄電池１７は、絶縁トランス１４の蓄電池３１側に接続される。即ち、蓄電池１７は、絶縁トランス１４により、ＤＣバス２１と絶縁される。そのため、ＤＣバス２１を介して蓄電池１７で感電することを防止できる。なお、従来の場合（図１１）において、安全のために蓄電池１２３を絶縁すると、ＤＣバス１２１に蓄電池１２３が無いのと同じ状態となり、蓄電池１１１の充電電流が変動し不安定になる。
【０１４９】
また、ＤＣバス２１の電力供給能力が不十分である場合（即ち蓄電池３１の充電電流が上記第１電流値未満になる場合）は、蓄電池１７の放電電流とＤＣバス２１からの電流とを用いて蓄電池３１を充電する。これにより、ＤＣバス２１の電力供給能力が不十分である場合でも、蓄電池３１の充電電流を上記第１電流値以上にできる。
【０１５０】
また、ＤＣ負荷４０の負荷電流が大きい場合は、充電装置１０からＤＣバス２１に放電が行われる。その際、充電装置１０からの放電が上記第２電流値未満になる場合（即ち蓄電池３１を放電するとその放電電流が上記第１電流値未満になる場合）は、蓄電池３１を放電させずに蓄電池１７を放電させる。そして、蓄電池１７の充電量が低下すると、蓄電池３１の放電により、蓄電池１７の充電と充電装置１０からの放電とを一緒に行う。これにより、蓄電池３１の放電電流を上記第１電流値以上にできる。
（実施の形態２）
この実施の形態は、実施の形態１（図１）において、蓄電池２３を省略して、蓄電池１７を蓄電池２３として兼用するものである。即ち、この実施の形態の蓄電池１７Ｂ（図１０参照）は、蓄電池２３と蓄電池１７の各容量を足した容量に相当する容量を有する。なお、実施の形態１の蓄電池１７は、例えば２ｋＷｈ程度の容量の比較的小さいものを使用することができる。
【０１５１】
この実施の形態のその他の構成は、実施の形態１と同じである。よって、図１０において、実施の形態１と同じ構成部材には同符号を付して説明を省略する。
【０１５２】
蓄電池１７Ｂは、例えば大容量のもの（例えば８ｋＷｈを超えるもの）が使用される。これにより、家庭内の電力の一部を補うことができる。更に、蓄電池１７Ｂの容量が実施の形態１の蓄電池１７よりも一層大きくなるので、蓄電池３１の充電電流を一層安定化させることができる。
【０１５３】
この実施の形態では、例えば、ＤＣバス２１に電力の余裕がある時間帯に、ＤＣバス２１からの電流により、蓄電池１７Ｂが充電される。そして、蓄電池１７Ｂの放電電流とＤＣバス２１からの電流とを用いて、例えば８ｋＷｈで蓄電池３１を充電する。その際、ＤＣバス２１から４ｋＷｈで充電し、蓄電池１７Ｂから４ｋＷｈで充電する。このように、蓄電池３１を８ｋＷｈで充電するのに、蓄電池１７Ｂを利用することで、ＤＣバス２１からの充電を８ｋＷに半減できる。これにより、絶縁トランス１４を８ｋＷｈのものでなく、４ｋＷｈのものを使用することができる。４ｋＷｈの絶縁トランスは、８ｋＷｈの絶縁トランスと比べて体積比が１／２になる。よって、絶縁トランス１４を小型化できる。
【０１５４】
本発明は上述した各実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。
【産業上の利用可能性】
【０１５５】
本発明は、電気自動車等の車両に搭載された蓄電池への充電を行う充電装置に利用することができる。
【符号の説明】
【０１５６】
１０ 充電装置
１１ 接続部（第１接続部）
１２ａ，１２ｂ 接続部（第２接続部）
１３ａ 変換部（第１変換部）
１３ｂ 変換部（第２変換部）
１４ 絶縁トランス
１５ａ 電流センサ（第２電流検出部）
１５ｂ 電流センサ（第１電流検出部）
１７ 蓄電池（内部蓄電池）
１８ａ 充電量検出部
１８ｂ 判定部
１８ｃ 制御部（第１制御部、第２制御部、第３制御部）
２１ ＤＣバス（直流給電路）
３１ 蓄電池（外部蓄電池）
Ｈ 変圧部
ＳＫ１，ＳＫ２ 接続切替部
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電気自動車等の車両に搭載された蓄電池への充電を行う充電装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
家庭で使用される電力を用いて、電気自動車等の車両に搭載された蓄電池を充電する充電装置が知られている（例えば特許文献１，２）。
【０００３】
図１１は、この種の従来の充電装置１００の構成の一例を示したものである。
【０００４】
充電装置１００は、図１１に示すように、電気自動車１１０に搭載された蓄電池１１１と、家庭に配置された電源システム（パワーコンディショナ）１２０との間に接続されて用いられる。
【０００５】
電源システム１２０は、ＤＣ（直流）バス１２１を有し、太陽光発電器１２２、蓄電池１２３および系統電源（家庭用交流電源）１２４から供給される電力を、ＤＣバス１２１を介して、ＤＣバス１２１に接続されたＤＣ負荷（例えば家電製品）１３０に供給するものである。
【０００６】
ここでは、太陽光発電器１２２は、ＤＣ／ＤＣコンバータ１２５を介してＤＣバス１２１に接続されており、その出力する直流電流をＤＣ／ＤＣコンバータ１２５により変圧してＤＣバス１２１に出力する。また、蓄電池１２３は、ＤＣバス１２１に直接に接続されており、その出力する直流電流を直接にＤＣバス１２１に出力する。また、系統電源１２４は、ＡＣ／ＤＣコンバータ１２６を介してＤＣバス１２１に接続されており、その出力する交流電流をＡＣ／ＤＣコンバータ１２６で直流電流に変換してＤＣバス１２１に出力する。
【０００７】
車両１１０は、蓄電池１１１と、電流センサ１１２と、処理部１１３とを備えている。車両１１０では、電流センサ１１２により、蓄電池１１１の充放電電流が検出され、処理部１１３により、電流センサ１１２の検出結果を用いて蓄電池１１１の充電量（換言すれば蓄電池１１１の蓄電量）が検出される。
【０００８】
充電装置１００は、接続部１０１と、一対の接続部１０２と、変換部１０３，１０４と、各変換部１０３，１０４を絶縁接続する絶縁トランス１０５と、スイッチング素子１０６，１０７と、それら（各変換部１０３，１０４および各スイッチング素子１０６，１０７）を制御する制御部１０８とを備えて主構成される。接続部１０１には、電源システム１２０のＤＣバス１２１が接続され、接続部１０２には、車両１１０の蓄電池１１１が接続される。なお、各スイッチング素子１０６，１０７により、変換部１０３の出力電圧（換言すれば接続部１０２の出力電圧）を変圧する変圧部が構成されている。
【０００９】
この構成により、後述のように、充電装置１００は、ＤＣバス１２１から供給される電流（直流電流）を蓄電池１１１に充電する。即ち、ＤＣバス１２１から接続部１０１に直流電流が供給される。その直流電流は、変換部１０３によって交流電流に変換される。その交流電流が絶縁トランス１０５の１次巻線に流れると、絶縁トランス１０５の２次巻線に交流電流が誘導される。その誘導された交流電流は、変換部１０４により直流電流に変換され、例えばスイッチング素子１０６，１０７のオンオフ動作により変圧され、接続部１０２に接続された蓄電池１１１に充電される。
【００１０】
その際、車両１１０では、その充電電流が電流センサ１１２により検出され、処理部１１３により、電流センサ１１２の検出結果を用いて蓄電池１２３の充電量が検出される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１１】
【特許文献１】特開２０１１−３６０８７号公報（２０１１年２月１７日公開）
【特許文献２】特開２０１０−１９３５６１号公報（２０１０年９月２日公開）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
従来の充電装置１００では、絶縁トランス１０５の出力電流（交流電流）を変換部１０４によって直流電流に変換するので、変換部１０４は、常時オンオフ作動する。そのため、変換部１０４とスイッチング素子１０６，１０７の間の電圧が不安定になる（従って、蓄電池１１１の充電電流が不安定になる）傾向がある。そのため、スイッチング素子１０６，１０７を精度良く制御することが困難であるという問題や、蓄電池１１１の略満充電時にリップル電流が流れるという問題がある。
【００１３】
ところで、電気自動車の蓄電池１１１では、急速充電を想定しているので、電流センサ１１２には、急速充電時の比較的大きな電流に対応できるもの（即ち大電流検出用の電流センサ）が用いられている。一般に、大電流検出用の電流センサを用いて比較的小さな電流を検出すると、電流センサの検出精度は悪くなる。
【００１４】
そのため、比較的小さな電流（例えば５Ａ未満の電流）を用いて蓄電池１１１を充電（または放電）すると、電流センサ１１２の検出精度が悪くなり、処理部１１３において蓄電池１１１の充電量を正確に検出できなくなる。
【００１５】
ところが、家庭内での消費電力は変動しており、且つ、省エネも進んでおり、家庭内で使用する電流は、殆どの場合、５Ａ未満（バス電圧を３８０Ｖとすると１．９ｋＷ未満）の比較的小さな電流である。そのため、家庭の電源システム１２０のＤＣバス１２１から接続部１０１に供給される電流も、殆どの場合、５Ａ未満の比較的小さな電流となる。
【００１６】
そのため、上述のように、充電装置１００によって電源システム１２０から供給される電流を用いて電気自動車の蓄電池１１１を充電すると、電気自動車において、蓄電池１１１の充電量を正確に検出できなくなるという問題がある。
【００１７】
本発明は、上記の問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、絶縁トランスの２次側の変換部の出力電圧を安定化できる充電装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１８】
上記の課題を解決するために、本発明の充電装置は、外部の直流給電路に接続可能な第１接続部と、外部蓄電池と接続可能な第２接続部と、上記第１接続部から供給される直流電流を交流電流に変換する第１変換部と、上記第１変換部で変換された交流電流により誘導された交流電流を出力する絶縁トランスと、上記絶縁トランスから出力される交流電流を直流電流に変換する第２変換部と、上記第２変換部の出力電圧を変圧して上記第２接続部に出力する変圧部と、上記第２変換部と上記変圧部の間に接続された内部蓄電池と、上記第２変換部と上記内部蓄電池の間、および、上記第２変換部と上記変圧部の間の各々の導通／非導通の切替を行う接続切替部と、を備えることを特徴とする。
【００１９】
上記の構成によれば、第２変換部と変圧部の間に内部蓄電池が接続されるので、内部蓄電池によって第２変換部と変圧部の間の電圧を安定化できる（即ち、外部蓄電池の充電電流を安定化できる）。これにより、変圧部を安定的に精度良く制御することができる。
【００２０】
即ち、内部蓄電池が無い場合（即ち従来の場合）は、第２変換部の動作によって第２変換部と変圧部との間の電圧が不安定になる傾向がある。そのため、変圧部を精度良く制御することが困難であった。しかし、上記の構成によれば、変圧部を安定的に精度良く制御することができる。
【００２１】
また、本発明の充電装置は、上記第１接続部に供給される電流を用いて上記外部蓄電池が充電された場合にその充電電流が第１電流値以上になるか否かを判定する判定部と、上記内部蓄電池の充電量を検出する充電量検出部と、上記判定部の判定結果および上記充電量検出部の検出結果に基づいて上記接続切替部を切替制御する第１制御部と、を更に備え、上記第１制御部は、上記第１接続部に供給される電流を用いて上記第２接続部に接続された上記外部蓄電池を充電する場合において、上記判定部が上記外部蓄電池の充電電流が上記第１電流値以上にならないと判定し且つ上記充電量検出部の検出結果が第１充電量以上である場合は、上記接続切替部によって上記第２変換部と上記内部蓄電池の間を導通させると共に上記第２変換部と上記変圧部の間を導通させて、上記第１接続部に供給される電流および上記内部蓄電池の放電電流を用いて上記外部蓄電池を充電させることが望ましい。
【００２２】
上記の構成によれば、第１接続部に供給される電流および内部蓄電池の放電電流を用いて外部蓄電池を充電させるので、第１接続部に供給される電流が第２電流値未満の場合でも、外部蓄電池の充電電流を、第１電流値以上にできる。なお、第２電流値は、第１接続部に供給される電流を用いて外部蓄電池だけを充電したとき、外部蓄電池の充電電流が第１電流値のときの第１接続部に供給される電流の電流値である。
【００２３】
これにより、第１電流値を例えば５Ａ程度の比較的大きな電流値に設定することで、外部蓄電池の充電電流を大電流検出用の電流センサを用いて正確に検出することができる。
【００２４】
また、本発明の充電装置では、上記第１制御部は、上記第１接続部に供給される電流を用いて上記第２接続部に接続された上記外部蓄電池を充電する場合において、上記判定部が上記外部蓄電池の充電電流が上記第１電流値以上にならないと判定し且つ上記充電量検出部の検出結果が第１充電量未満である場合は、上記接続切替部によって上記第２変換部と上記内部蓄電池の間を導通させると共に上記第２変換部と上記変圧部の間を非導通にさせて、上記充電量検出部の検出結果が上記第１充電量以上になるまで、上記第１接続部に供給された電流を用いて上記内部蓄電池を充電させることが望ましい。
【００２５】
上記の構成によれば、充電量検出部の検出結果（即ち、内部蓄電池の充電量）が第１充電量未満である場合は、内部蓄電池が第１充電量まで充電される。即ち、内部蓄電池が第１充電量未満の場合は、内部蓄電池が第１充電量まで充電された後に、内部蓄電池の放電電流と第１接続部に供給される電流とを用いて、外部蓄電池が充電される。よって、内部蓄電池の充電量が第１充電量未満である場合でも、内部蓄電池を用いて外部蓄電池を充電できる。
【００２６】
また、本発明の充電装置では、上記第１制御部は、上記充電量検出部の検出結果が上記第１充電量よりも低い第２充電量未満になるまで、上記接続切替部によって上記第２変換部と上記内部蓄電池の間を導通させると共に上記第２変換部と上記変圧部の間を導通させて、上記第１接続部に供給される電流および上記内部蓄電池の放電電流を用いて上記外部蓄電池を充電させ、上記充電量検出部の検出結果が上記第２充電量未満になると、上記接続切替部によって上記第２変換部と上記内部蓄電池の間を導通させると共に上記第２変換部と上記変圧部の間を非導通にさせて、上記充電量検出部の検出結果が上記第１充電量以上になるまで、上記第１接続部に供給される電流を用いて上記内部蓄電池を充電することが望ましい。
【００２７】
上記の構成によれば、充電量検出部の検出結果（即ち内部蓄電池の充電量）が第２充電量未満になると、外部蓄電池の充電が止められて、第１接続部に供給された電流により内部蓄電池が第１充電量以上になるまで充電される。これにより、内部蓄電池の充電量が低下し過ぎることを防止できる。
【００２８】
また、本発明の充電装置は、上記第１接続部に供給される電流を用いて上記外部蓄電池が充電された場合にその充電電流が第１電流値以上になるか否かを判定する判定部と、上記内部蓄電池の充電量を検出する充電量検出部と、上記判定部の判定結果および上記充電量検出部の検出結果に基づいて上記接続切替部を切替制御する第１制御部と、を更に備え、上記第１制御部は、上記第１接続部に供給される電流を用いて上記第２接続部に接続された上記外部蓄電池を充電する場合において、上記判定部が上記外部蓄電池の充電電流が上記第１電流値以上になると判定し且つ上記充電量検出部の検出結果が第１充電量以上である場合は、上記接続切替部によって上記第２変換部と上記内部蓄電池の間を導通させると共に上記第２変換部と上記変圧部の間を導通させて、上記第１接続部に供給される電流および上記内部蓄電池の放電電流を用いて上記外部蓄電池を充電させることが望ましい。
【００２９】
上記の構成によれば、第１接続部に供給される電流および内部蓄電池の放電電流を用いて外部蓄電池を充電するので、外部蓄電池を短時間で充電することができる。
【００３０】
この場合も、外部蓄電池の充電電流は第１電流値以上になるので、第１電流値を例えば５Ａ程度の比較的大きな電流値に設定することで、外部蓄電池の充電電流を大電流検出用の電流センサを用いて正確に検出することができる。
【００３１】
また、本発明の充電装置では、上記第１制御部は、上記充電量検出部の検出結果が上記第１充電量よりも低い第２充電量未満になるまで、上記接続切替部によって上記第２変換部と上記内部蓄電池の間を導通させると共に上記第２変換部と上記変圧部の間を導通させて、上記第１接続部に流れる電流および上記内部蓄電池の放電電流を用いて上記外部蓄電池を充電させ、上記充電量検出部の検出結果が上記第２充電量未満になると、上記接続切替部によって上記第２変換部と上記内部蓄電池の間を非導通にさせると共に上記第２変換部と上記変圧部の間を導通させて、上記第１接続部に流れる電流を用いて上記外部蓄電池を充電させることが望ましい。
【００３２】
上記の構成によれば、充電量検出部の検出結果（即ち内部蓄電池の充電量）が第２充電量未満になると、内部蓄電池の放電が止められて、第１接続部に供給される電流だけで外部蓄電池が充電されるので、内部蓄電池の充電量が第２充電量未満になることを防止できる。
【００３３】
また、本発明の充電装置は、上記第１接続部に供給される電流を用いて上記外部蓄電池が充電された場合にその充電電流が第１電流値以上になるか否かを判定する判定部と、上記内部蓄電池の充電量を検出する充電量検出部と、上記判定部の判定結果および上記充電量検出部の検出結果に基づいて上記接続切替部を切替制御する第２制御部と、を更に備え、上記第２制御部は、上記第１接続部に供給される電流を用いて上記第２接続部に接続された上記外部蓄電池を充電する場合において、上記判定部が上記外部蓄電池の充電電流が上記第１電流値以上になると判定し且つ上記充電量検出部の検出結果が第１充電量以上である場合は、上記接続切替部によって上記第２変換部と上記内部蓄電池の間を非導通にさせると共に上記第２変換部と上記変圧部の間を導通させて、上記第１接続部に流れる電流を用いて上記外部蓄電池を充電させることが望ましい。
【００３４】
上記の構成によれば、第１接続部に供給される電流だけで外部蓄電池を充電するので（即ち、内部蓄電池から電流を放電させないので）、内部蓄電池の充電量を温存して、外部蓄電池を充電することができる。
【００３５】
また、本発明の充電装置は、上記第２接続部に流れる電流を検出する第１電流検出部を更に備え、上記第２制御部は、上記接続切替部によって上記第２変換部と上記変圧部の間を導通させると共に上記第２変換部と上記内部蓄電池の間を導通させて、上記第１接続部に供給される電流を用いて上記内部蓄電池および上記外部蓄電池を充電させた場合に、上記第１電流検出部の検出結果が上記第１電流値以上であれば、そのまま、上記内部蓄電池および上記外部蓄電池を充電させ、他方、上記第１電流検出部の検出結果が上記第１電流値未満であれば、上記接続切替部によって上記第２変換部と上記変圧部の間を導通させると共に上記第２変換部と上記内部蓄電池の間を非導通にさせて、上記第１接続部に供給される電流を用いて上記外部蓄電池だけを充電させることが望ましい。
【００３６】
上記の構成によれば、第１接続部に供給される電流を用いて内部蓄電池および外部蓄電池を充電させた場合に、第１電流検出部の検出結果（即ち外部蓄電池の充電電流）が第１電流値以上であれば、そのまま、内部蓄電池および外部蓄電池を充電し、他方、第１電流検出部の検出結果が第１電流値未満であれば、内部蓄電池の充電を止めて、外部蓄電池だけを充電する。即ち、外部蓄電池を第１電流値以上の電流で充電することを優先して、外部蓄電池および内部蓄電池を充電することができる。
【００３７】
これにより、第１電流値を例えば５Ａ程度の比較的大きな電流値に設定することで、外部蓄電池の充電電流を大電流検出用の電流センサを用いて正確に検出することができる。
【００３８】
また、本発明の充電装置は、上記第１接続部に流れる電流を検出する第２電流検出部と、上記内部蓄電池の充電量を検出する充電量検出部と、上記第２電流検出部および上記充電量検出部の各々の検出結果に基づいて上記接続切替部を切替制御する第３制御部と、を更に備え、上記外部蓄電池からの第１電流値の放電電流を、順に上記第２接続部、上記変圧部、上記第２変換部、上記絶縁トランスおよび上記第１変換部を介して上記第１接続部から放電させたときに、上記第１接続部から放電される電流の電流値を第２電流値とし、上記第１接続部から放電する場合において、上記第２電流検出部の検出結果が上記第２電流値未満であり且つ上記充電量検出部の検出結果が第２充電量以上である場合は、上記第３制御部は、上記接続切替部によって上記第２変換部と上記内部蓄電池の間を導通させると共に上記第２変換部と上記変圧部の間を非導通にさせて、上記内部蓄電池の放電電流を、順に上記第２変換部、上記絶縁トランスおよび上記第１変換部を介して上記第１接続部から放電させることが望ましい。
【００３９】
上記の構成によれば、第１接続部から放電する場合において、第２電流検出部の検出結果が第２電流値未満であり、且つ、充電量検出部の検出結果が第２充電量以上である場合は、外部蓄電池の放電は行われず、内部蓄電池の放電を用いて第１接続部からの放電を行う。よって、外部蓄電池から第１電流値未満の電流が放電されることを防止できる。これにより、大電流検出用の電流センサを用いて外部蓄電池の放電電流を検出する場合に、検出精度が低下することを防止できる。
【００４０】
また、本発明の充電装置では、上記第３制御部は、上記内部蓄電池の放電電流が順に上記第２変換部、上記絶縁トランスおよび上記第１変換部を介して上記第１接続部から放電する状態において、上記充電量検出部の検出結果が上記第２充電量未満になると、上記接続切替部によって上記第２変換部と上記内部蓄電池の間を導通させると共に上記第２変換部と上記変圧部の間を導通させて、上記外部蓄電池の放電電流を、上記内部蓄電池に充電させると共に、上記第２接続部、上記変圧部、上記第２変換部、上記絶縁トランス、上記第１変換部を介して上記第１接続部から放電させることが望ましい。
【００４１】
上記の構成によれば、充電量検出部の検出結果（即ち内部蓄電池の充電量）が第２充電量未満になると、外部蓄電池の放電によって内部蓄電池の充電と第１接続部からの放電が行われる。そのため、第１接続部からの放電電流が第２電流値未満のときでも、内部蓄電池の充電も行うことで、外部蓄電池の放電電流を第１電流値以上にできる。
【００４２】
また、本発明の充電装置では、上記第３制御部は、上記第１接続部からの放電する場合において、上記第２電流検出部の検出結果が上記第２電流値以上であり且つ上記充電量検出部の検出結果が上記第２充電量よりも大きい第１充電量未満である場合は、上記接続切替部によって上記第２変換部と上記内部蓄電池の間を導通させると共に上記第２変換部と上記変圧部の間を導通させて、上記外部蓄電池の放電電流を、上記内部蓄電池に充電させると共に、順に上記第２接続部、上記変圧部、上記第２変換部、上記絶縁トランスおよび上記第１変換部を介して上記第１接続部から放電させることが望ましい。
【００４３】
上記の構成によれば、外部蓄電池の放電によって、内部蓄電池の充電と第１接続部からの放電（第２電流値以上の放電）とが行われる。これにより、外部蓄電池から、第１電流値以上の放電を行うことができ、且つ内部蓄電池の充電も行える。
【発明の効果】
【００４４】
本発明は、第２変換部と変圧部の間に内部蓄電池が接続されるので、内部蓄電池によって第２変換部と変圧部の間の電圧を安定化できる（即ち、外部蓄電池の充電電流を安定化できる）。これにより、変圧部を安定的に精度良く制御することができる。
【００４５】
即ち、内部蓄電池が無い場合（即ち従来の場合）は、第２変換部の動作によって第２変換部と変圧部との間の電圧が不安定になる傾向がある。そのため、変圧部を精度良く制御することが困難であった。しかし、上記の構成によれば、変圧部を安定的に精度良く制御することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４６】
【図１】本発明の実施の形態１に係る充電システムの構成概略図である。
【図２】図１の制御器の構成概略を説明する図である。
【図３】図１の充電装置の充電動作を説明する図である。
【図４】図１の充電装置の充電動作を説明する他の図である。
【図５】図１の充電装置の充電動作を説明する更に他の図である。
【図６】図１の充電装置の放電動作を説明する図である。
【図７】図１の蓄電池１７の充電電流を説明する図である。
【図８】図１１の蓄電池１１１の充電電流を説明する図である。
【図９】図１１において蓄電池１２３を省略した場合の蓄電池１１１の充電電流を説明する図である。
【図１０】本発明の実施の形態２に係る充電システムの構成概略図である。
【図１１】従来の充電装置を説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００４７】
以下、本発明の実施の形態について、詳細に説明する。
（実施の形態１）
（構成）
本実施の形態に係る充電装置を含む充電システムについて、図１〜図９に基づいて説明すれば、以下の通りである。
【００４８】
本実施の形態に係る充電システム１は、図１に示すように、充電装置１０と、電源システム２０と、車両３０とを備えている。
【００４９】
この充電システム１は、充電装置１０によって、電源システム２０から供給される直流電流を用いて車両（例えば電気自動車）３０内の蓄電池を充電し、且つ、車両３０内の蓄電池の放電電流を用いて電源システム２０に接続されたＤＣ負荷４０に電力供給を行うものである。
【００５０】
電源システム２０は、太陽光発電器２２、例えば据置型の蓄電池２３、および、系統電源（家庭用交流電源）２４等から供給される電力を、ＤＣバス２１（直流給電路）を介して、ＤＣバス２１に接続されたＤＣ負荷（例えば家電製品）４０に供給するものである。
【００５１】
電源システム２０は、ＤＣバス２１と、ＤＣ／ＤＣコンバータ２５と、ＡＣ／ＤＣコンバータ２６と、電流検出部２７と、制御装置２８とを備えている。
【００５２】
ＤＣ／ＤＣコンバータ２５は、太陽光発電器２２で発電された直流電流を変圧してＤＣバス２１に出力するものである。また、ＡＣ／ＤＣコンバータ２６は、系統電源２４からの交流電流を直流電流に変換してＤＣバス２１に出力するものである。
【００５３】
なお、蓄電池２３は、ＤＣ／ＤＣコンバータを介さずにＤＣバス２１に接続されるが、ＤＣ／ＤＣコンバータを介してＤＣバス２１に接続されてもよい。
【００５４】
電流検出部２７は、ＤＣ負荷４０で消費される電流（負荷電流）を検出するものである。電流検出部２７は、例えば、ＤＣバス２１に流れる電流（例えば電源システム２０から外部に出力される位置Ｐ）を検出することで、ＤＣ負荷４０に流れる電流（負荷電流）を検出する。
【００５５】
制御装置２８は、電流検出部２７の検出結果（即ち、ＤＣ負荷４０の負荷電流）に応じて、例えば各コンバータ２５，２６の出力電圧を制御することで、ＤＣバス２１の電圧を制御する。より詳細には、制御装置２８は、電流検出部２７の検出結果が所定電流値未満の場合（即ち負荷電流が比較的少ない場合）は、ＤＣバス２１の電圧（即ち各コンバータ２５，２６の出力電圧）を第１電圧値（例えば３９０Ｖ）に制御し、他方、電流検出部２７の検出結果が上記所定電流値以上の場合（即ち負荷電流が比較的多い場合）は、ＤＣバス２１の電圧（即ち各コンバータ２５，２６の出力電圧）を第２電圧値（例えば３８０Ｖ）に低下させる制御を行う。
【００５６】
車両３０は、蓄電池３１（外部蓄電池）と、電流センサ３２と、処理部３３とを備えている。車両３０では、電流センサ３２により、蓄電池３１の充放電電流が検出され、処理部３３により、電流センサ３２の検出結果を用いて蓄電池３１の充電量が検出される。
【００５７】
そして、その検出の結果、蓄電池３１の充電量が所定の充電量になると（即ち充電が完了すると）、その旨の通知が、通信部３４により、充電装置１０の後述の通信部１８ｄに送信される。
【００５８】
充電装置１０は、電源システム２０からの電流を用いて車両３０の蓄電池３１を充電する機能と、蓄電池３１等の放電電流を用いてＤＣ負荷４０に電力を供給する放電機能とを備えている。
【００５９】
充電装置１０は、接続部１１（第１接続部）と、一対の接続部１２ａ，１２ｂ（第２接続部）と、変換部１３ａ（第１変換部）と，変換部１３ｂ（第２変換部）と、各変換部１３ａ，１３ｂを絶縁接続する絶縁トランス１４と、スイッチング素子Ｔ１，Ｔ２，Ｔ３と、電流センサ１５ａ（第２電流検出部）と、電流センサ１５ｂ（第１電流検出部）と、電流センサ１５ｃと、電圧センサ１６と、平滑コンデンサＣａ，Ｃｂと、コイルＬと、蓄電池（内部蓄電池）１７と、制御器１８とを備えている。
【００６０】
接続部１１には、電源システム２０のＤＣバス２１が接続される。また、各接続部１２ａ，１２ｂにはそれぞれ、車両３０の蓄電池３１の陽極および陰極が着脱自在に接続される。
【００６１】
絶縁トランス１４は、環状の磁路１４ａと、磁路１４ａに巻回された１次巻線Ｌ１と、２次巻線Ｌ２とを備えている。
【００６２】
変換部１３ａは、接続部１１と絶縁トランス１４との間に接続されている。変換部１３ａは、接続部１１から供給される直流電流を交流電流に変換して絶縁トランス１４の１次巻線Ｌ１に出力し、且つ、絶縁トランス１４の１次巻線Ｌ１から誘導される交流電流を直流電流に変換して接続部１１に出力するものである。
【００６３】
より詳細には、変換部１３ａは、制御器１８によりオンオフ制御される４つのスイッチング素子Ｓ１〜Ｓ４を備えて主構成される。各スイッチング素子Ｓ１〜Ｓ４として例えばＭＯＳＦＥＴが使用される。スイッチング素子Ｓ１，Ｓ３は、それらのドレイン同士が接続されると共に、それらのドレインが接続部１１に接続されている。スイッチング素子Ｓ２，Ｓ４は、それらのソース同士が接続されて低電位源（例えば接地点）Ａに接続されている。
【００６４】
また、スイッチング素子Ｓ１のソースとスイッチング素子Ｓ２のドレインとの接続点は絶縁トランス１４の１次巻線Ｌ１の一端部（例えば巻始側）に接続されており、スイッチング素子Ｓ３のソースとスイッチング素子Ｓ４のドレインとの接続点は絶縁トランス１４の１次巻線Ｌ１の他端部に接続されている。
【００６５】
なお、各スイッチング素子Ｓ１〜Ｓ４のドレインとソースとの間には、ソースからドレイン側へ電流が流れる寄生ダイオードＤ１〜Ｄ４が存在する。また、各スイッチング素子Ｓ１〜Ｓ４のドレインとソースとの間には、互いに直接接続された抵抗Ｒ１〜Ｒ４およびコンデンサＣ１〜Ｃ４が並列接続されている。
【００６６】
この変換部１３ａでは、接続部１１からの直流電流を交流電流に変換して絶縁トランス１４に出力する場合は、各スイッチング素子Ｓ１〜Ｓ４は、下記のようにオンオフ制御される。即ち、各スイッチング素子Ｓ２，Ｓ３がオンされると共に各スイッチング素子Ｓ１，Ｓ４がオフされると、接続部１１からの直流電流が、絶縁トランス１４の１次巻線Ｌ１においてその巻始側から巻終側（紙面上、上から下）に流れる。また、各スイッチング素子Ｓ２，Ｓ３がオフされると共に各スイッチング素子Ｓ１，Ｓ４がオンされると、接続部１１からの直流電流が、１次巻線Ｌ１においてその巻終側からその巻始側（紙面上、下から上）に流れる。これが繰り返されることで、変換部１３ａによって、接続部１１からの直流電流が交流電流に変換されて絶縁トランス１４に出力される。
【００６７】
また、この変換部１３ａでは、絶縁トランス１４の１次巻線Ｌ１に誘導される交流電流を直流電流に変換して接続部１１に出力する場合は、各スイッチング素子Ｓ１〜Ｓ４は、下記のようにオンオフ制御される。即ち、１次巻線Ｌ１においてその巻始側から巻終側（紙面上、上から下）に電流が流れる時には、各スイッチング素子Ｓ１，Ｓ４がオンされると共に各スイッチング素子Ｓ２，Ｓ３がオフされる。そして、１次巻線Ｌ１においてその巻終側から巻始側（紙面上、下から上）に電流が流れる時には、各スイッチング素子Ｓ２，Ｓ３がオンされると共に各スイッチング素子Ｓ１，Ｓ４がオフされる。これが繰り返されることで、変換部１３ａによって、絶縁トランス１４の１次巻線Ｌ１に誘導される交流電流が直流電流に変換されて接続部１１から出力される。
【００６８】
接続部１１と変換部１３ａの間には、平滑コンデンサＣａが接続されている。より詳細には、平滑コンデンサＣａの一端は、接続部１１とスイッチング素子Ｓ３のドレインとの間に接続され、平滑コンデンサＣａの他端は、接地点Ａに接続されている。
【００６９】
変換部１３ｂは、絶縁トランス１４と一対の接続部１２ａ，１２ｂとの間に接続されている。変換部１３ｂは、接続部１１から供給される直流電流を交流電流に変換して絶縁トランス１４の１次巻線Ｌ１に出力し、且つ、絶縁トランス１４の２次巻線Ｌ２から誘導される交流電流を直流電流に変換して接続部１２ａに出力するものである。
【００７０】
より詳細には、変換部１３ｂは、制御器１８によりオンオフ制御される４つのスイッチング素子Ｓ５〜Ｓ８を備えて主構成される。各スイッチング素子Ｓ５〜Ｓ８として例えばＭＯＳＦＥＴが使用される。スイッチング素子Ｓ５，Ｓ７は、それらのドレイン同士が接続されると共に、それらのドレインが、スイッチング素子Ｔ１およびコイルＬを介して接続部１２ａに接続されている。スイッチング素子Ｓ６，Ｓ８は、それらのソース同士が接続されて接続部１２ｂに接続されている。
【００７１】
また、スイッチング素子Ｓ５のソースとスイッチング素子Ｓ６のドレインとの接続点は絶縁トランス１４の２次巻線Ｌ２の一端部（巻始側）に接続されており、スイッチング素子Ｓ７のソースとスイッチング素子Ｓ８のドレインとの接続点は絶縁トランス１４の２次巻線Ｌ２の他端部に接続されている。
【００７２】
なお、各スイッチング素子Ｓ５〜Ｓ８のドレインとソースとの間には、ソースからドレイン側へ電流が流れる寄生ダイオードＤ５〜Ｄ８が存在する。また、各スイッチング素子Ｓ５〜Ｓ８のドレインとソースとの間には、互いに直接接続された抵抗Ｒ５〜Ｒ８およびコンデンサＣ５〜Ｃ８が並列接続されている。
【００７３】
この変換部１３ｂでは、接続部１２ａからの直流電流を交流電流に変換して絶縁トランス１４に出力する場合は、各スイッチング素子Ｓ５〜Ｓ８は、下記のようにオンオフ制御される。即ち、各スイッチング素子Ｓ５，Ｓ８がオンされると共に各スイッチング素子Ｓ７，Ｓ６がオフされると、接続部１２ａからの直流電流が、絶縁トランス１４の２次巻線Ｌ２においてその巻始側から巻終側（紙面上、上から下）に流れる。また、各スイッチング素子Ｓ５，Ｓ８がオフされると共に各スイッチング素子Ｓ６，Ｓ７がオンされると、接続部１２ａからの直流電流が、２次巻線Ｌ２においてその巻終側からその巻始側（紙面上、下から上）に流れる。これが繰り返されることで、変換部１３ｂによって、接続部１２ａからの直流電流が交流電流に変換されて絶縁トランス１４に出力される。
【００７４】
また、この変換部１３ｂでは、絶縁トランス１４の２次巻線Ｌ２に誘導される交流電流を直流電流に変換して接続部１２ａに出力する場合は、各スイッチング素子Ｓ５〜Ｓ８は、下記のようにオンオフ制御される。即ち、２次巻線Ｌ２においてその巻始側から巻終側（紙面上、上から下）に電流が流れる時には、各スイッチング素子Ｓ６，Ｓ７がオンされると共に各スイッチング素子Ｓ５，Ｓ８がオフされる。そして、２次巻線Ｌ２においてその巻終側から巻始側（紙面上、下から上）に電流が流れる時には、各スイッチング素子Ｓ５，Ｓ８がオンされると共に各スイッチング素子Ｓ６，Ｓ７がオフされる。これが繰り返されることで、変換部１３ｂによって、絶縁トランス１４の２次巻線Ｌ２に誘導される交流電流が直流電流に変換されて接続部１２ａから出力される。
【００７５】
各スイッチング素子Ｔ１，Ｔ２は、変換部１３ｂと接続部１２ａ，１２ｂの間に接続される。より詳細には、スイッチング素子Ｔ１のドレインは、変換部１３ｂのスイッチング素子Ｓ７のドレインに接続され、スイッチング素子Ｔ１のソースは、コイルＬを介して接続部１２ａに接続される。また、スイッチング素子Ｔ２のドレインは、コイルＬとスイッチング素子Ｔ１の間の接続点に接続され、スイッチング素子Ｔ２のソースは、接続部１２ｂに接続される。
【００７６】
また、各スイッチング素子Ｔ１，Ｔ２のドレインとソースとの間には、ソースからドレイン側へ電流が流れる寄生ダイオードＤＴ１，ＤＴ２が存在する。
【００７７】
各スイッチング素子Ｔ１，Ｔ２は、変換部１３ｂの接続部１２ａ，１２ｂ側への出力電圧を蓄電池３１の充電に適した電圧に変圧して接続部１２ａ，１２ｂ側に出力し、且つ、接続部１２a，１２ｂの変換部１３ｂ側への出力電圧を接続部１１からＤＣバス２１への放電に適した電圧に変圧して変換部１３ｂ側に出力する変圧部Ｈとして機能する。また、スイッチング素子Ｔ１は、変換部１３ｂと変圧部Ｈとの間の導通／非導通を切り替える接続切替部ＳＫ１としても機能する。
【００７８】
なお、接続切替部ＳＫ１は、変圧部Ｈのスイッチング素子Ｔ１と兼用されるが、専用のスイッチング素子を用いてもよい。その場合は、スイッチング素子Ｔ１と後述の接続点Ｎ１との間に当該専用のスイッチング素子を接続すればよい。
【００７９】
蓄電池１７は、変圧部Ｈと変換部１３ｂの間に分岐接続される。より詳細には、蓄電池１７の陽極は、スイッチング素子Ｔ３を介して接続点Ｎ１に接続され、蓄電池１７の陰極は、接続部１２ｂに接続される。なお、接続点Ｎ１は、スイッチング素子Ｔ１のドレインとスイッチング素子Ｓ７のドレインとの間の接続点である。
【００８０】
スイッチング素子Ｔ３は、変換部１３ｂと蓄電池１７の間の導通／非導通を切り替える接続切替部ＳＫ２として機能する。
【００８１】
平滑コンデンサＣｂは、変換部１３ｂと蓄電池１７の間に接続される。より詳細には、平滑コンデンサＣｂは、その一端部が接続点Ｎ１とスイッチング素子Ｓ７の間の接続点に接続され、その他端部が接続部１２ｂに接続されるように配設される。
【００８２】
電流センサ１５ａは、接続部１１に流れる電流（即ち、ＤＣバス２１から接続部１１に供給される電流、または、接続部１１からＤＣバス２１に放電される電流）を検出するものである。また、電流センサ１５ｂは、接続部１２ａに流れる電流（即ち蓄電池３１の充放電電流）を検出するものである。また、電流センサ１５ｃは、蓄電池１７の充放電電流を検出するものである。
【００８３】
電圧センサ１６は、接続部１１の電圧を検出することで、接続部１１に接続されたＤＣバス２１の電圧を検出するものである。
【００８４】
制御器１８は、電流センサ１５ａ〜１５ｃの検出結果および電圧センサ１６の検出結果に基づいて、各変換部１３ａ，１３ｂ、変圧部Ｈ、接続切替部ＳＫ１，ＳＫ２を制御する（即ち、各スイッチング素子Ｓ１〜Ｓ８，Ｔ１およびＴ２をオンオフ制御する）。
【００８５】
制御器１８は、図２に示すように、充電量検出部１８ａと、判定部１８ｂと、制御部１８ｃ（第１制御部、第２制御部、第３制御部）と、通信部１８ｄと、操作入力部１８ｅとを備える。
【００８６】
充電量検出部１８ａは、電流センサ１５ｃの検出結果に基づいて、蓄電池１７の充電量（換言すれば蓄電池１７の蓄電量）を検出する。
【００８７】
判定部１８ｂは、電圧センサ１６の検出結果に基づいて、蓄電池３１に対するＤＣバス２１の電力供給能力が十分であるか（即ち、ＤＣバス２１から接続部１１に供給される電流を用いて蓄電池３１だけが充電された場合にその充電電流が第１電流値（例えば５Ａ（蓄電池３１の電圧が３５０Ｖの場合））以上になるか）否かを判定する。
【００８８】
より詳細には、判定部１８ｂは、電圧センサ１６の検出結果が上記第１電圧値（例えば３９０Ｖ）である場合は、蓄電池１７の充電電流は上記第１電流値以上になると判定し、他方、電圧センサ１６の検出結果が上記第２電圧値（例えば３８０Ｖ）である場合は、蓄電池１７の充電電流は上記第１電流値未満になると判定する。
【００８９】
通信部１８ｄは、車両３０の通信部３４から送信される通知（蓄電池３１の充電が完了した旨の通知）を受信する。
【００９０】
操作入力部１８ｅは、充電装置１０の充電動作または放電動作の切替操作の入力を受け付けるものである。また、操作入力部１８ｅは、蓄電池３１を短時間で充電する短時間充電モード、または、蓄電池３１を時間的余裕を持って受電する非短時間充電モードの切替操作の入力を受け付けるものである。
【００９１】
制御部１８ｃは、電流センサ１５ａ，１５ｂの検出結果、充電量検出部１８ａの検出結果、判定部１８ｂの判定結果、通信部１８ｄの受信する通知、および、操作入力部１８ｅの入力操作内容に基づいて、各変換部１３ａ，１３ｂ、変圧部Ｈ、接続切替部ＳＫ１，ＳＫ２を制御する。
【００９２】
ここで、スイッチング素子は、ＭＯＳＦＥＴを使用しているが、ＩＧＢＴとダイオードの組み合わせでも良い。
（充電動作）
次に、図３〜図５に基づいて充電装置１０の充電動作を説明する。
【００９３】
まず、充電装置１０が、ＤＣバス２１から供給される電流を用いて、接続部１２ａ，１２ｂに接続された蓄電池３１を充電する場合の動作を説明する。
【００９４】
ステップＳ１では、判定部１８ｂにより、電圧センサ１６の検出結果（即ち、ＤＣバス２１の電圧）が第１電圧値（３９０Ｖ）であるか、または、第２電圧値（３８０Ｖ）であるかに応じて、蓄電池３１に対するＤＣバス２１の電力供給能力が十分であるか（即ち、ＤＣバス２１から接続部１１に供給される電流を用いて蓄電池３１だけが充電された場合にその充電電流が第１電流値（例えば５Ａ）以上になるか）否かが判定される。
【００９５】
即ち、電圧センサ１６の検出結果が第２電圧値（３８０Ｖ）である場合は、判定部１８ｂは、蓄電池３１に対するＤＣバス２１の電力供給能力は不十分であると判定する。そして、処理がステップＳ２に進む。他方、電圧センサ１６の検出結果が第１電圧値（３９０Ｖ）である場合は、判定部１８ｂは、蓄電池３１に対するＤＣバス２１の電力供給能力は十分であると判断する。そして、処理がステップＳ８に進む。
【００９６】
ステップＳ２では、実際に、ＤＣバス２１から接続部１１に供給される電流（以後、ＤＣバス２１からの電流と呼ぶ）を用いて、蓄電池３１が充電されると、蓄電池３１の充電電流は、第１電流値（例えば５Ａ）未満になる可能性が高い。
【００９７】
そこで、この場合（即ち、蓄電池３１に対するＤＣバス２１の電力供給能力が十分である場合）は、蓄電池１７の充電量が十分である場合は、バス２１からの電流と蓄電池１７の放電電流とを用いて蓄電池３１を充電することで、蓄電池３１の充電電流を上記第１電流値以上の電流にする。
【００９８】
より詳細には、充電量検出部１８ａの検出結果（即ち、蓄電池１７の充電量）が第１充電量（例えば満充電量の９０％）以上である場合は、制御部１８ｃにより、蓄電池１７の充電量が十分であると判断されて、処理がステップＳ３に進み、他方、充電量検出部１８ａの検出結果が上記第１充電量未満である場合は、制御部１８ｃにより、蓄電池１７の充電量が不十分であると判断されて、処理がステップＳ７に進む。
【００９９】
ステップＳ３では、蓄電池１７の充電量が十分あるので、ＤＣバス２１からの電流と蓄電池１７の放電電流とを用いて、蓄電池３１が充電される。
【０１００】
より詳細には、各スイッチング素子Ｔ１，Ｔ３（即ち接続切替部ＳＫ１，ＳＫ２）が共に導通される。そして、ＤＣバス２１から接続部１１に供給された電流（直流電流）が、変換部１３ａにより交流電流に変換されて、絶縁トランス１４の１次巻線Ｌ１に流れる。これにより、絶縁トランス１４の２次巻線Ｌ２に交流電流が誘導される。この交流電流は、変換部１３ｂにより直流電流に変換されて、順にスイッチング素子Ｔ１、コイルＬおよび接続部１２ａを流れて蓄電池３１に充電される。これに併行して、蓄電池１７の放電電流は、順に各スイッチング素子Ｔ３，Ｔ１、コイルＬおよび接続部１２ａを流れて蓄電池３１に充電される。このように、蓄電池１７の放電電流とＤＣバス２１からの電流とを用いて蓄電池３１が充電されることで、蓄電池３１の充電電流が上記第１電流値以上の電流になる。そして、処理がステップＳ４に進む。
【０１０１】
なお、蓄電池３１の充電中は、車両３０において、処理部３３により、電流センサ３２の検出結果に基づいて蓄電池３１の充電量が検出される。そして、蓄電池３１の充電が完了すると（即ち所定の充電量になると）、それを知らせる充電完了通知が、通信部３４から充電装置１０の通信部１８ｄに送信される。
【０１０２】
ステップＳ４では、蓄電池３１の充電中、制御部１８ｃにより、電流センサ１５ｂの検出結果（即ち蓄電池３１の充電電流）が上記第１電流値以上であるか否かが監視される。そして、電流センサ１５ｂの検出結果が上記第１電流値以上である場合は、処理がステップＳ５に進み、他方、電流センサ１５ｂの検出結果が上記第１電流値未満である場合は、処理がステップＳ７に進む。
【０１０３】
ステップＳ５では、制御部１８ｃにより、充電量検出部１８ａの検出結果（即ち蓄電池１７の充電量）が上記第１充電量よりも低い第２充電量（例えば満充電量の３０％）未満であるか否か判定される。その判定の結果、充電量検出部１８ａの検出結果が上記第２充電量以上の場合は、処理がステップＳ６に進み、他方、充電量検出部１８ａの検出結果が上記第２充電量未満の場合は、処理がステップＳ７に進む。
【０１０４】
ステップＳ６では、通信部１８ｄが通信部３４からの上記充電完了通知を受信した場合（即ち蓄電池３１の充電が完了した場合）は、処理が終了し、他方、通信部１８ｄが通信部３４からの上記充電完了通知を受信していない場合（即ち蓄電池３１の充電が完了していない場合）は、処理がステップＳ４に戻る。
【０１０５】
ステップＳ７では、蓄電池１７の充電が不十分なので、まず、ＤＣバス２１からの電流を用いて蓄電池１７が充電される。より詳細には、スイッチング素子Ｔ１は非導通にされ、スイッチング素子Ｔ３は導通される。そして、ＤＣバス２１から接続部１１に供給された電流（直流電流）は、変換部１３ａにより交流電流に変換されて、絶縁トランス１４の１次巻線Ｌ１に流れる。これにより、絶縁トランス１４の２次巻線Ｌ２に交流電流が誘導される。この交流電流は、変換部１３ｂにより直流電流に変換されて、スイッチング素子Ｔ３を流れて蓄電池１７に充電される。そして、充電量検出部１８ａの検出結果（即ち蓄電池１７の充電量）が上記第１充電量になるまで、蓄電池１７が充電される。そして、処理がステップＳ３に進む。
【０１０６】
このように、この充電動作では、蓄電池３１に対するＤＣバス２１の電力供給能力が不十分である場合（即ち蓄電池３１の充電電流が上記第１電流値未満になる場合）は、蓄電池１７の放電電流とＤＣバス２１からの電流とを用いて蓄電池３１が充電される。これにより、蓄電池３１の充電電流が上記第１電流値以上にされる。その際、蓄電池１７の充電量が不十分である場合は、まず、ＤＣバス２１からの電流を用いて蓄電池１７が充電された後に、蓄電池１７の放電電流とＤＣバス２１からの電流とを用いて蓄電池３１が充電される。よって、蓄電池３１に対するＤＣバス２１の電力供給能力が不十分である場合でも、蓄電池３１の充電電流を上記第１電流値以上にできる。
【０１０７】
ステップＳ８（即ち蓄電池３１に対するＤＣバス２１の電力供給能力が十分である場合）では、蓄電池３１の短時間充電を行う場合は、処理がステップＳ９に進み、他方、蓄電池３１の短時間充電を行わない場合は、処理がステップＳ１８に進む。
【０１０８】
なお、蓄電池３１の短時間充電を行う場合は、後述のように、蓄電池１７の充電量が十分であれば、蓄電池１７の放電電流とＤＣバス２１からの電流とを用いて、蓄電池３１が充電される。
【０１０９】
ステップＳ９では、充電量検出部１８ａの検出結果（即ち蓄電池１７の充電量）が上記第１充電量以上である場合は、制御部１８ｃにより、蓄電池１７の充電量は十分と判断され、処理がステップＳ１０に進み、他方、充電量検出部１８ａの検出結果が上記第１充電量未満である場合は、制御部１８ｃにより、蓄電池１７の充電量が不十分である（即ち、蓄電池３１の短時間充電を行うことができない）と判断され、短時間充電をＮＯとして処理がステップＳ８に戻る。
【０１１０】
ステップＳ１０では、ＤＣバス２１からの電流と蓄電池１７の放電電流とを用いて、蓄電池３１が充電される。
【０１１１】
より詳細には、各スイッチング素子Ｔ１，Ｔ３（即ち接続切替部ＳＫ１，ＳＫ２）が共に導通される。そして、ＤＣバス２１から接続部１１に供給された電流（直流電流）が、変換部１３ａにより交流電流に変換されて、絶縁トランス１４の１次巻線Ｌ１に流れる。これにより、絶縁トランス１４の２次巻線Ｌ２に交流電流が誘導される。この交流電流は、変換部１３ｂにより直流電流に変換されて、順にスイッチング素子Ｔ１、コイルＬおよび接続部１２ａを流れて蓄電池３１に充電される。これに併行して、蓄電池１７の放電電流は、順に各スイッチング素子Ｔ３，Ｔ１、コイルＬおよび接続部１２ａを流れて蓄電池３１に充電される。このように、蓄電池３１の充電電流とＤＣバス２１からの電流とが蓄電池３１に充電されることで、蓄電池３１の充電電流が上記第１電流値以上に保たれ、且つ短時間で蓄電池３１が充電される。そして、処理がステップＳ１１に進む。
【０１１２】
ステップＳ１１では、制御部１８ｃにより、蓄電池３１の充電中、電流センサ１５ｂの検出結果（即ち蓄電池３１の充電電流）が上記第１電流値以上であるか否かが監視される。そして、電流センサ１５ｂの検出結果が上記第１電流値未満である場合は、処理がステップＳ１２に進み、他方、電流センサ１５ｂの検出結果が上記第１電流値以上である場合は、処理がステップＳ１３に進む。
【０１１３】
ステップＳ１２では、蓄電池３１の充電が止められて、ＤＣバス２１からの電流を用いて蓄電池１７だけが充電される。即ち、ステップＳ１１で、蓄電池３１の充電電流が上記第１電流値未満になった原因を、例えば、蓄電池１７の充電量が少なくなり過ぎたことにあると見なし、蓄電池１７を十分な量（即ち上記第１充電量）まで充電する。
【０１１４】
より詳細には、スイッチング素子Ｔ１（接続切替部ＳＫ１）が非導通にされ、スイッチング素子Ｔ３（接続切替部ＳＫ２）が導通される。これにより、変換部１３ｂにより変換された直流電流は、蓄電池３１には充電されず、スイッチング素子Ｔ３を流れて蓄電池１７に充電される。そして、蓄電池１７が上記第１充電量まで充電されると、処理がステップＳ１０に戻る。
【０１１５】
ステップＳ１３では、制御部１８ｃにより、充電量検出部１８ａの検出結果（即ち蓄電池１７の充電量）が、上記第１充電量よりも低い第２充電量（例えば満充電量の３０％）未満であるか否か判定される。その判定の結果、充電量検出部１８ａの検出結果が上記第２充電量以上の場合は、処理がステップＳ１４に進み、充電量検出部１８ａの検出結果が上記第２充電量未満の場合は、処理がステップＳ１５に進む。
【０１１６】
ステップＳ１４では、通信部１８ｄが通信部３４からの上記充電完了通知を受信した場合（即ち蓄電池３１の充電が完了した場合）は、処理が終了し、他方、通信部１８ｄが通信部３４からの上記充電完了通知を受信していない場合（即ち蓄電池３１の充電が完了していない場合）は、処理がステップＳ１０に戻る。
【０１１７】
ステップＳ１５では、蓄電池１７の放電が止められて、ＤＣバス２１からの電流だけで、蓄電池３１が充電される。即ち、スイッチング素子Ｔ１（接続切替部ＳＫ１）が導通され、スイッチング素子Ｔ３（接続切替部ＳＫ２）が非導通にされる。これにより、変換部１３ｂにより変換された直流電流は、蓄電池１７には充電されず、順にスイッチング素子Ｔ１、コイルＬ、接続部１２ａを流れて蓄電池３１に充電される。そして、処理がステップ１６に進む。
【０１１８】
ステップＳ１６では、制御部１８ｃにより、蓄電池３１の充電中、電流センサ１５ｂの検出結果（即ち蓄電池３１の充電電流）が上記第１電流値以上であるか否かが監視される。そして、電流センサ１５ｂの検出結果が上記第１電流値未満である場合は、制御部１８ｃにより蓄電池１７の放電が必要と判断され、処理がステップＳ１２に進み、蓄電池１７が充電された後、蓄電池１７の放電とＤＣバス２１からの電流とを用いて蓄電池３１が充電される（ステップＳ１０）。他方、電流センサ１５ｂの検出結果が上記第１電流値以上である場合は、処理がステップＳ１７に進む。
【０１１９】
ステップＳ１７では、通信部１８ｄが通信部３４からの上記充電完了通知を受信した場合（即ち蓄電池３１の充電が完了した場合）は、処理が終了し、他方、通信部１８ｄが通信部３４からの上記充電完了通知を受信していない場合（即ち蓄電池３１の充電が完了していない場合）は、処理がステップＳ１５に戻る。
【０１２０】
このように、蓄電池３１の短時間充電は、蓄電池１７の充電量が十分である場合だけ、蓄電池１７の放電電流とＤＣバス２１からの電流とを用いて行われる。その際、蓄電池３１の充電電流が上記第１電流値未満になると、蓄電池３１の充電が止められて、蓄電池１７が十分な量（上記第１充電量）まで充電される。そして、再び、蓄電池１７の放電電流とＤＣバス２１からの電流とを用いて、蓄電池３１が充電される。これにより、蓄電池３１の充電電流を上記第１電流値以上にして、蓄電池３１の短時間充電を行うことができる。
【０１２１】
ステップＳ１８では、蓄電池３１の非短時間充電を行う場合（即ち蓄電池３１の充電時間に余裕がある場合）は、処理がステップＳ１９に進み、他方、蓄電池３１の非短時間充電を行わない場合は、処理がステップＳ１に戻る。
【０１２２】
なお、蓄電池３１の非短時間充電では、後述のように、蓄電池１７の充電量が十分な場合は、ＤＣバス２１からの電流だけで蓄電池３１が充電され、蓄電池１７の充電量が十分でない場合は、蓄電池３１の充電を優先的に、各蓄電池３１，１７が充電される。
【０１２３】
ステップＳ１９では、充電量検出部１８ａの検出結果（即ち蓄電池１７の充電量）が上記第１充電量以上である場合は、処理がステップＳ２０に進み、充電量検出部１８ａの検出結果が上記第１充電量未満である場合は、処理がステップＳ２３に進む。
【０１２４】
ステップＳ２０では、蓄電池１７は充電の必要がないので、ＤＣバス２１からの電流を用いて蓄電池３１だけが充電される。より詳細には、スイッチング素子Ｔ１（接続切替部ＳＫ１）が導通され、且つ、スイッチング素子Ｔ３（接続切替部ＳＫ２）が非導通にされる。そして、ＤＣバス２１から接続部１１に供給された電流（直流電流）が、変換部１３ａにより交流電流に変換されて、絶縁トランス１４の１次巻線Ｌ１に流れる。これにより、絶縁トランス１４の２次巻線Ｌ２に交流電流が誘導される。この交流電流は、変換部１３ｂにより直流電流に変換されて、蓄電池１７には充電されず、スイッチング素子Ｔ１、コイルＬおよび接続部１２ａを流れて蓄電池３１に充電される。そして、処理がステップＳ２１に進む。
【０１２５】
ステップＳ２１では、蓄電池３１の充電中、制御部１８ｃにより、電流センサ１５ｂの検出結果（即ち蓄電池３１の充電電流）が上記第１電流値以上であるか否かが監視される。そして、電流センサ１５ｂの検出結果が上記第１電流値以上である場合は、処理がステップＳ２２に進み、他方、電流センサ１５ｂの検出結果が上記第１電流値未満である場合は、処理がステップＳ７に進む。
【０１２６】
ステップＳ２２では、通信部１８ｄが通信部３４からの上記充電完了通知を受信した場合（即ち蓄電池３１の充電が完了した場合）は、処理が終了し、他方、通信部１８ｄが通信部３４からの上記充電完了通知を受信していない場合（即ち蓄電池３１の充電が完了していない場合）は、処理がステップＳ２０に戻る。
【０１２７】
ステップＳ２３では、ＤＣバス２１からの電流を用いて、各蓄電池１７，３１が充電される。より詳細には、各スイッチング素子Ｔ１，Ｔ３（接続切替部ＳＫ１，ＳＫ２）が共に導通にされる。これにより、変換部１３ｂにより変換された直流電流が、蓄電池１７には充電されず、順にスイッチング素子Ｔ１、コイルＬ、接続部１２ａを流れて蓄電池３１に充電される。そして、処理がステップ２４に進む。
【０１２８】
ステップＳ２４では、蓄電池３１の充電中、制御部１８ｃにより、電流センサ１５ｂの検出結果（即ち蓄電池３１の充電電流）が上記第１電流値以上であるか否かが監視される。そして、電流センサ１５ｂの検出結果が上記第１電流値以上である場合は、処理がステップＳ２５に進み、他方、電流センサ１５ｂの検出結果が上記第１電流値未満である場合は、処理がステップＳ２０に進み、蓄電池１７の充電が停止され、優先的に蓄電池３１が充電される。
【０１２９】
ステップＳ２５では、通信部１８ｄが通信部３４からの上記充電完了通知を受信した場合（即ち蓄電池３１の充電が完了した場合）は、処理が終了し、他方、通信部１８ｄが通信部３４からの上記充電完了通知を受信していない場合（即ち蓄電池３１の充電が完了していない場合）は、処理がステップＳ２３に戻る。
【０１３０】
このように、蓄電池３１の非短時間充電では、蓄電池１７の充電量が十分（上記第１充電量）である場合は、ＤＣバス２１からの電流だけで蓄電池３１が充電され、蓄電池１７の充電量が十分でない場合は、蓄電池３１の充電を優先して、各蓄電池３１，１７が併行して充電される。ここでは、各蓄電池１７，３１が併行して充電されると、蓄電池３１の充電電流が上記第１電流値未満になる場合は、蓄電池１７の充電が止められて、蓄電池３１の充電が優先される。
【０１３１】
なお、蓄電池３１を優先的に充電する別の方法として、下記の方法を採用してもよい。即ち、スイッチング素子Ｔ１を、蓄電池３１の充電電流が上記第１電流値以上の所定値を超えないようにオンオフ制御して導通させ、スイッチング素子Ｔ３を常時オン状態で導通させる。これにより、変換部１３ｂにより変換された直流電流のうち、上記所定値以下の分は、蓄電池３１に充電され、上記所定値を超える分だけ、蓄電池１７に充電される。
（放電動作）
次に、図６に基づいて、充電装置１０が、接続部１１からＤＣバス２１に電流を放電する場合の動作を説明する。
【０１３２】
ステップＵ１では、判定部１８ｂにより、電圧センサ１６の検出結果（即ち、バス電圧２１の電圧）が上記第２電圧値（３８０Ｖ）である（即ち、ＤＣ負荷４０の負荷電流が所定電流値以上である（即ち負荷電流が大きい））と判定されると、処理がステップＵ２に進み、充電装置１０の接続部１１からＤＣバス２１に電流が放電される。
【０１３３】
ステップＵ２では、充電装置１０の放電開始時は、まず蓄電池１７の放電電流だけを用いて、接続部１１からＤＣバス２１への放電が行われる。より詳細には、即ち、スイッチング素子Ｔ１（接続切替部ＳＫ１）が非導通にされ、且つ、スイッチング素子Ｔ３（接続切替部ＳＫ２）が導通される。これにより、蓄電池３１は放電されず、蓄電池１７の放電電流が、変換部１３ｂにより交流電流に変換されて絶縁トランス１４の２次巻線Ｌ２に流れる。これにより、絶縁トランス１４の１次巻線Ｌ１に交流電流が誘導され、変換部１３ａにより直流電流に変換され、接続部１１からＤＣバス２１に放電される。この放電電流は、ＤＣバス２１を介してＤＣ負荷４０に供給される。その際、電流センサ１５ａにより、接続部１１に流れる電流が検出される。そして、処理がステップＵ３に進む。
【０１３４】
ステップＵ３では、電流センサ１５ａの検出結果が第２電流値（例えば６Ａ）未満である場合は、処理がステップＵ４に進み、他方、電流センサ１５ａの検出結果が上記第２電流値以上である場合は、処理がステップＵ８に進む。
【０１３５】
なお、上記第２電流値は、スイッチング素子Ｔ１が導通され且つスイッチング素子Ｔ３が非導通にされた状態で、蓄電池３１から上記第１電流値の放電電流が放電されたときに、接続部１１からＤＣバス２１に放電される電流の電流値である。
【０１３６】
ステップＵ４では、充電量検出部１８ａの検出結果（即ち蓄電池１７の充電量）が上記第２充電量以上である場合は、制御部１８ｃにより、蓄電池１７の充電量は十分であると判断され、処理がステップＵ２に進み、他方、充電量検出部１８ａの検出結果が上記第２充電量未満である場合は、制御部１８ｃにより、蓄電池１７の充電量は十分でないと判断され、処理がステップＵ５に進む。
【０１３７】
ステップＵ５では、蓄電池１７の充電量が上記第２充電量未満であるので、蓄電池１７の放電が止められる。そして、蓄電池３１の放電により、蓄電池１７の充電と、接続部１１からＤＣバス２１への放電とが行われる。
【０１３８】
より詳細には、各スイッチング素子Ｔ１，Ｔ３（接続切替部ＳＫ１，ＳＫ２）が共に導通される。これにより、蓄電池３１の放電電流が、順に接続部１２ａ、コイルＬおよび各スイッチング素子Ｔ１，Ｔ３を流れて蓄電池１７に充電される。これに併行して、蓄電池３１の放電電流は、順に接続部１２ａ、コイルＬ、スイッチング素子Ｔ１および変換部１３ｂに流れて交流電流に変換され、絶縁トランス１４の２次巻線Ｌ２に流れる。これにより、絶縁トランス１４の１次巻線Ｌ１から交流電流が誘導される。その交流電流は、変換部１３ａにより直流電流に変換され、接続部１１からＤＣバス２１に放電される。このように、蓄電池３１の放電により、蓄電池１７の充電と、接続部１１からの放電とが行われるので、蓄電池３１の放電電流を上記第１電流値以上にできる。そして、処理がステップＵ１０に進む。
【０１３９】
ステップＵ１０では、蓄電池３１の放電中、制御部１８ｃにより、電流センサ１５ｂの検出結果（即ち蓄電池３１の放電電流）が上記第１電流値以上であるか否かが監視される。そして、電流センサ１５ｂの検出結果が上記第１電流値以上である場合は、処理がステップＵ６に進み、他方、電流センサ１５ｂの検出結果が上記第１電流値未満である場合は、処理がステップＵ２に進む。
【０１４０】
ステップＵ６では、充電量検出部１８ａの検出結果（即ち蓄電池１７の充電量）が上記第１充電量以上になると、蓄電池３１の放電が止められ、処理がステップＵ２に進み、充電量検出部１８ａの検出結果が上記第１充電量未満である間は、処理がステップＵ５に戻る。
【０１４１】
ステップＵ８では、充電量検出部１８ａの検出結果（即ち蓄電池１７の充電量）が上記第１充電量未満である場合は、処理がステップＵ９に進み、充電量検出部１８ａの検出結果が上記第１充電量以上である場合は、処理がステップＵ１２に進む。
【０１４２】
ステップＵ９では、蓄電池１７の充電量が少なくなっているので、蓄電池３１の放電電流により、蓄電池１７の充電と、接続部１１からの放電とが行われる。より詳細には、スイッチング素子Ｔ１，Ｔ３（接続切替部ＳＫ１，ＳＫ２）が共に導通される。これにより、蓄電池３１の放電電流が、順に接続部１２ａ、コイルＬ、各スイッチング素子Ｔ１，Ｔ３を流れて蓄電池１７に充電される。これに併行して、蓄電池３１の放電電流は、順に接続部１２ａ、コイルＬ、スイッチング素子Ｔ１および変換部１３ｂに流れ、変換部１３ｂにより交流電流に変換され、絶縁トランス１４の２次巻線Ｌ２に流れる。これにより、絶縁トランス１４の１次巻線Ｌ１に交流電流が誘導される。この交流電流は、変換部１３ａにより直流電流に変換され、接続部１１からＤＣバス２１に放電される。これにより、蓄電池３１から上記第１電流値以上の電流が放電される。そして、処理がステップＵ１１に進む。
【０１４３】
ステップＵ１１では、蓄電池３１の放電中、制御部１８ｃにより、電流センサ１５ｂの検出結果（即ち蓄電池３１の放電電流）が上記第１電流値以上であるか否かが監視される。そして、電流センサ１５ｂの検出結果が上記第１電流値以上である場合は、処理がステップＵ８に進み、他方、電流センサ１５ｂの検出結果が上記第１電流値未満である場合は、処理がステップＵ２に進む。
【０１４４】
ステップＵ１２では、蓄電池３１の放電電流だけを用いて接続部１１からの放電を行っても、蓄電池３１の放電電流は第１電流値以上になる。故に、蓄電池３１による蓄電池１７の充電が止められ、且つ、蓄電池３１の放電により接続部１１からＤＣバス２１への放電が行われる。より詳細には、スイッチング素子Ｔ１（接続切替部ＳＫ１）が導通され、スイッチング素子Ｔ２（接続切替部ＳＫ２）が非導通にされる。これにより、蓄電池３１の放電電流は、蓄電池１７には充電されず、順に接続部１２ａ、コイルＬ、スイッチング素子Ｔ１、変換部１３ｂ、絶縁トランス１４、変換部１３ａを介して接続部１１からＤＣバス２１に放電される。そして、処理がステップＵ１１に進む。
【０１４５】
このように、この放電動作では、ＤＣ負荷４０の負荷電力が大きくなると、充電装置１０の接続部１１からＤＣバス２１に放電が行われる。その際、接続部１１からの放電電流の大きさが分からないので、蓄電池３１は放電されず、まず蓄電池１７が放電される。そして、その放電の大きさに応じて、ステップＵ４以降の処理（接続部１１からの放電電流が第２電流値未満の場合の処理）またはステップＵ８以降の処理（接続部１１からの放電電流が第２電流値以上の場合の処理）が行われる。
（効果）
以上により、この実施の形態によれば、変換部１３ｂと変圧部Ｈとの間に蓄電池１７が接続されるので、蓄電池１７によって変換部１３ｂと変圧部Ｈとの間の電圧を安定化できる。即ち、蓄電池３１の充電電流（同様に放電電流も）を安定化できる。これにより、変圧部Ｈを安定的に精度良く制御することができる。この効果は、蓄電池３１の容量を大きくするほど顕著になる。
【０１４６】
図７は、この実施の形態の蓄電池３１の充電電流の一例であり、図８は、図１１の充電装置の蓄電池の充電電流の一例であり、図９は、図１１において蓄電池１２３を省略した場合の蓄電池１１１の充電電流の一例である。
【０１４７】
図７の充電電流の振幅Ａ１は、比較的小さく、時間的に一定である。また、図８の充電電流の振幅Ａ２は、時間的に一定であるが、振幅Ａ１よりも大きい。従って、図７の充電電流の方が図８の充電電流よりも安定していると言える。また、図９の充電電流の振幅Ａ３は、振幅Ａ１よりも大きく、時間的にも一定ではない。従って、図７の充電電流の方が図９の充電電流よりも安定していると言える。
【０１４８】
また、蓄電池１７は、絶縁トランス１４の蓄電池３１側に接続される。即ち、蓄電池１７は、絶縁トランス１４により、ＤＣバス２１と絶縁される。そのため、ＤＣバス２１を介して蓄電池１７で感電することを防止できる。なお、従来の場合（図１１）において、安全のために蓄電池１２３を絶縁すると、ＤＣバス１２１に蓄電池１２３が無いのと同じ状態となり、蓄電池１１１の充電電流が変動し不安定になる。
【０１４９】
また、ＤＣバス２１の電力供給能力が不十分である場合（即ち蓄電池３１の充電電流が上記第１電流値未満になる場合）は、蓄電池１７の放電電流とＤＣバス２１からの電流とを用いて蓄電池３１を充電する。これにより、ＤＣバス２１の電力供給能力が不十分である場合でも、蓄電池３１の充電電流を上記第１電流値以上にできる。
【０１５０】
また、ＤＣ負荷４０の負荷電流が大きい場合は、充電装置１０からＤＣバス２１に放電が行われる。その際、充電装置１０からの放電が上記第２電流値未満になる場合（即ち蓄電池３１を放電するとその放電電流が上記第１電流値未満になる場合）は、蓄電池３１を放電させずに蓄電池１７を放電させる。そして、蓄電池１７の充電量が低下すると、蓄電池３１の放電により、蓄電池１７の充電と充電装置１０からの放電とを一緒に行う。これにより、蓄電池３１の放電電流を上記第１電流値以上にできる。
（実施の形態２）
この実施の形態は、実施の形態１（図１）において、蓄電池２３を省略して、蓄電池１７を蓄電池２３として兼用するものである。即ち、この実施の形態の蓄電池１７Ｂ（図１０参照）は、蓄電池２３と蓄電池１７の各容量を足した容量に相当する容量を有する。なお、実施の形態１の蓄電池１７は、例えば２ｋＷｈ程度の容量の比較的小さいものを使用することができる。
【０１５１】
この実施の形態のその他の構成は、実施の形態１と同じである。よって、図１０において、実施の形態１と同じ構成部材には同符号を付して説明を省略する。
【０１５２】
蓄電池１７Ｂは、例えば大容量のもの（例えば８ｋＷｈを超えるもの）が使用される。これにより、家庭内の電力の一部を補うことができる。更に、蓄電池１７Ｂの容量が実施の形態１の蓄電池１７よりも一層大きくなるので、蓄電池３１の充電電流を一層安定化させることができる。
【０１５３】
この実施の形態では、例えば、ＤＣバス２１に電力の余裕がある時間帯に、ＤＣバス２１からの電流により、蓄電池１７Ｂが充電される。そして、蓄電池１７Ｂの放電電流とＤＣバス２１からの電流とを用いて、例えば８ｋＷｈで蓄電池３１を充電する。その際、ＤＣバス２１から４ｋＷｈで充電し、蓄電池１７Ｂから４ｋＷｈで充電する。このように、蓄電池３１を８ｋＷｈで充電するのに、蓄電池１７Ｂを利用することで、ＤＣバス２１からの充電を８ｋＷに半減できる。これにより、絶縁トランス１４を８ｋＷｈのものでなく、４ｋＷｈのものを使用することができる。４ｋＷｈの絶縁トランスは、８ｋＷｈの絶縁トランスと比べて体積比が１／２になる。よって、絶縁トランス１４を小型化できる。
【０１５４】
本発明は上述した各実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。
【産業上の利用可能性】
【０１５５】
本発明は、電気自動車等の車両に搭載された蓄電池への充電を行う充電装置に利用することができる。
【符号の説明】
【０１５６】
１０ 充電装置
１１ 接続部（第１接続部）
１２ａ，１２ｂ 接続部（第２接続部）
１３ａ 変換部（第１変換部）
１３ｂ 変換部（第２変換部）
１４ 絶縁トランス
１５ａ 電流センサ（第２電流検出部）
１５ｂ 電流センサ（第１電流検出部）
１７ 蓄電池（内部蓄電池）
１８ａ 充電量検出部
１８ｂ 判定部
１８ｃ 制御部（第１制御部、第２制御部、第３制御部）
２１ ＤＣバス（直流給電路）
３１ 蓄電池（外部蓄電池）
Ｈ 変圧部
ＳＫ１，ＳＫ２ 接続切替部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
外部の直流給電路に接続可能な第１接続部と、
外部蓄電池と接続可能な第２接続部と、
上記第１接続部から供給される直流電流を交流電流に変換する第１変換部と、
上記第１変換部で変換された交流電流により誘導された交流電流を出力する絶縁トランスと、
上記絶縁トランスから出力される交流電流を直流電流に変換する第２変換部と、
上記第２変換部の出力電圧を変圧して上記第２接続部に出力する変圧部と、
上記第２変換部と上記変圧部の間に接続された内部蓄電池と、
上記第２変換部と上記内部蓄電池の間、および、上記第２変換部と上記変圧部の間の各々の導通／非導通の切替を行う接続切替部と、
を備えることを特徴とする充電装置。
【請求項２】
上記第１接続部に供給される電流を用いて上記外部蓄電池が充電された場合にその充電電流が第１電流値以上になるか否かを判定する判定部と、
上記内部蓄電池の充電量を検出する充電量検出部と、
上記判定部の判定結果および上記充電量検出部の検出結果に基づいて上記接続切替部を切替制御する第１制御部と、
を更に備え、
上記第１制御部は、上記第１接続部に供給される電流を用いて上記第２接続部に接続された上記外部蓄電池を充電する場合において、上記判定部が上記外部蓄電池の充電電流が上記第１電流値以上にならないと判定し且つ上記充電量検出部の検出結果が第１充電量以上である場合は、上記接続切替部によって上記第２変換部と上記内部蓄電池の間を導通させると共に上記第２変換部と上記変圧部の間を導通させて、上記第１接続部に供給される電流および上記内部蓄電池の放電電流を用いて上記外部蓄電池を充電させることを特徴とする請求項１に記載の充電装置。
【請求項３】
上記第１制御部は、上記第１接続部に供給される電流を用いて上記第２接続部に接続された上記外部蓄電池を充電する場合において、上記判定部が上記外部蓄電池の充電電流が上記第１電流値以上にならないと判定し且つ上記充電量検出部の検出結果が第１充電量未満である場合は、上記接続切替部によって上記第２変換部と上記内部蓄電池の間を導通させると共に上記第２変換部と上記変圧部の間を非導通にさせて、上記充電量検出部の検出結果が上記第１充電量以上になるまで、上記第１接続部に供給された電流を用いて上記内部蓄電池を充電させることを特徴とする請求項２に記載の充電装置。
【請求項４】
上記第１制御部は、
上記充電量検出部の検出結果が上記第１充電量よりも低い第２充電量未満になるまで、上記接続切替部によって上記第２変換部と上記内部蓄電池の間を導通させると共に上記第２変換部と上記変圧部の間を導通させて、上記第１接続部に供給される電流および上記内部蓄電池の放電電流を用いて上記外部蓄電池を充電させ、
上記充電量検出部の検出結果が上記第２充電量未満になると、上記接続切替部によって上記第２変換部と上記内部蓄電池の間を導通させると共に上記第２変換部と上記変圧部の間を非導通にさせて、上記充電量検出部の検出結果が上記第１充電量以上になるまで、上記第１接続部に供給される電流を用いて上記内部蓄電池を充電することを特徴とする請求項２に記載の充電装置。
【請求項５】
上記第１接続部に供給される電流を用いて上記外部蓄電池が充電された場合にその充電電流が第１電流値以上になるか否かを判定する判定部と、
上記内部蓄電池の充電量を検出する充電量検出部と、
上記判定部の判定結果および上記充電量検出部の検出結果に基づいて上記接続切替部を切替制御する第１制御部と、
を更に備え、
上記第１制御部は、上記第１接続部に供給される電流を用いて上記第２接続部に接続された上記外部蓄電池を充電する場合において、上記判定部が上記外部蓄電池の充電電流が上記第１電流値以上になると判定し且つ上記充電量検出部の検出結果が第１充電量以上である場合は、上記接続切替部によって上記第２変換部と上記内部蓄電池の間を導通させると共に上記第２変換部と上記変圧部の間を導通させて、上記第１接続部に供給される電流および上記内部蓄電池の放電電流を用いて上記外部蓄電池を充電させることを特徴とする請求項１に記載の充電装置。
【請求項６】
上記第１制御部は、
上記充電量検出部の検出結果が上記第１充電量よりも低い第２充電量未満になるまで、上記接続切替部によって上記第２変換部と上記内部蓄電池の間を導通させると共に上記第２変換部と上記変圧部の間を導通させて、上記第１接続部に流れる電流および上記内部蓄電池の放電電流を用いて上記外部蓄電池を充電させ、
上記充電量検出部の検出結果が上記第２充電量未満になると、上記接続切替部によって上記第２変換部と上記内部蓄電池の間を非導通にさせると共に上記第２変換部と上記変圧部の間を導通させて、上記第１接続部に流れる電流を用いて上記外部蓄電池を充電させることを特徴とする請求項５に記載の充電装置。
【請求項７】
上記第１接続部に供給される電流を用いて上記外部蓄電池が充電された場合にその充電電流が第１電流値以上になるか否かを判定する判定部と、
上記内部蓄電池の充電量を検出する充電量検出部と、
上記判定部の判定結果および上記充電量検出部の検出結果に基づいて上記接続切替部を切替制御する第２制御部と、
を更に備え、
上記第２制御部は、上記第１接続部に供給される電流を用いて上記第２接続部に接続された上記外部蓄電池を充電する場合において、上記判定部が上記外部蓄電池の充電電流が上記第１電流値以上になると判定し且つ上記充電量検出部の検出結果が第１充電量以上である場合は、上記接続切替部によって上記第２変換部と上記内部蓄電池の間を非導通にさせると共に上記第２変換部と上記変圧部の間を導通させて、上記第１接続部に流れる電流を用いて上記外部蓄電池を充電させることを特徴とする請求項１〜５の何れか１項に記載の充電装置。
【請求項８】
上記第２接続部に流れる電流を検出する第１電流検出部を更に備え、
上記第２制御部は、上記接続切替部によって上記第２変換部と上記変圧部の間を導通させると共に上記第２変換部と上記内部蓄電池の間を導通させて、上記第１接続部に供給される電流を用いて上記内部蓄電池および上記外部蓄電池を充電させた場合に、上記第１電流検出部の検出結果が上記第１電流値以上であれば、そのまま、上記内部蓄電池および上記外部蓄電池を充電させ、他方、上記第１電流検出部の検出結果が上記第１電流値未満であれば、上記接続切替部によって上記第２変換部と上記変圧部の間を導通させると共に上記第２変換部と上記内部蓄電池の間を非導通にさせて、上記第１接続部に供給される電流を用いて上記外部蓄電池だけを充電させることを特徴とする請求項７に記載の充電装置。
【請求項９】
上記第１接続部に流れる電流を検出する第２電流検出部と、
上記内部蓄電池の充電量を検出する充電量検出部と、
上記第２電流検出部および上記充電量検出部の各々の検出結果に基づいて上記接続切替部を切替制御する第３制御部と、
を更に備え、
上記外部蓄電池からの第１電流値の放電電流を、順に上記第２接続部、上記変圧部、上記第２変換部、上記絶縁トランスおよび上記第１変換部を介して上記第１接続部から放電させたときに、上記第１接続部から放電される電流の電流値を第２電流値とし、
上記第１接続部から放電する場合において、上記第２電流検出部の検出結果が上記第２電流値未満であり且つ上記充電量検出部の検出結果が第２充電量以上である場合は、上記第３制御部は、上記接続切替部によって上記第２変換部と上記内部蓄電池の間を導通させると共に上記第２変換部と上記変圧部の間を非導通にさせて、上記内部蓄電池の放電電流を、順に上記第２変換部、上記絶縁トランスおよび上記第１変換部を介して上記第１接続部から放電させることを特徴とする請求項１〜７の何れか１項に記載の充電装置。
【請求項１０】
上記第３制御部は、
上記内部蓄電池の放電電流が順に上記第２変換部、上記絶縁トランスおよび上記第１変換部を介して上記第１接続部から放電する状態において、上記充電量検出部の検出結果が上記第２充電量未満になると、上記接続切替部によって上記第２変換部と上記内部蓄電池の間を導通させると共に上記第２変換部と上記変圧部の間を導通させて、上記外部蓄電池の放電電流を、上記内部蓄電池に充電させると共に、上記第２接続部、上記変圧部、上記第２変換部、上記絶縁トランス、上記第１変換部を介して上記第１接続部から放電させることを特徴とする請求項９に記載の充電装置。
【請求項１１】
上記第３制御部は、上記第１接続部からの放電する場合において、上記第２電流検出部の検出結果が上記第２電流値以上であり且つ上記充電量検出部の検出結果が上記第２充電量よりも大きい第１充電量未満である場合は、上記接続切替部によって上記第２変換部と上記内部蓄電池の間を導通させると共に上記第２変換部と上記変圧部の間を導通させて、上記外部蓄電池の放電電流を、上記内部蓄電池に充電させると共に、順に上記第２接続部、上記変圧部、上記第２変換部、上記絶縁トランスおよび上記第１変換部を介して上記第１接続部から放電させることを特徴とする請求項９に記載の充電装置。
【請求項１】
外部の直流給電路に接続可能な第１接続部と、
外部蓄電池と接続可能な第２接続部と、
上記第１接続部から供給される直流電流を交流電流に変換する第１変換部と、
上記第１変換部で変換された交流電流により誘導された交流電流を出力する絶縁トランスと、
上記絶縁トランスから出力される交流電流を直流電流に変換する第２変換部と、
上記第２変換部の出力電圧を変圧して上記第２接続部に出力する変圧部と、
上記第２変換部と上記変圧部の間に接続された内部蓄電池と、
上記第２変換部と上記内部蓄電池の間、および、上記第２変換部と上記変圧部の間の各々の導通／非導通の切替を行う接続切替部と、
を備えることを特徴とする充電装置。
【請求項２】
上記第１接続部に供給される電流を用いて上記外部蓄電池が充電された場合にその充電電流が第１電流値以上になるか否かを判定する判定部と、
上記内部蓄電池の充電量を検出する充電量検出部と、
上記判定部の判定結果および上記充電量検出部の検出結果に基づいて上記接続切替部を切替制御する第１制御部と、
を更に備え、
上記第１制御部は、上記第１接続部に供給される電流を用いて上記第２接続部に接続された上記外部蓄電池を充電する場合において、上記判定部が上記外部蓄電池の充電電流が上記第１電流値以上にならないと判定し且つ上記充電量検出部の検出結果が第１充電量以上である場合は、上記接続切替部によって上記第２変換部と上記内部蓄電池の間を導通させると共に上記第２変換部と上記変圧部の間を導通させて、上記第１接続部に供給される電流および上記内部蓄電池の放電電流を用いて上記外部蓄電池を充電させることを特徴とする請求項１に記載の充電装置。
【請求項３】
上記第１制御部は、上記第１接続部に供給される電流を用いて上記第２接続部に接続された上記外部蓄電池を充電する場合において、上記判定部が上記外部蓄電池の充電電流が上記第１電流値以上にならないと判定し且つ上記充電量検出部の検出結果が第１充電量未満である場合は、上記接続切替部によって上記第２変換部と上記内部蓄電池の間を導通させると共に上記第２変換部と上記変圧部の間を非導通にさせて、上記充電量検出部の検出結果が上記第１充電量以上になるまで、上記第１接続部に供給された電流を用いて上記内部蓄電池を充電させることを特徴とする請求項２に記載の充電装置。
【請求項４】
上記第１制御部は、
上記充電量検出部の検出結果が上記第１充電量よりも低い第２充電量未満になるまで、上記接続切替部によって上記第２変換部と上記内部蓄電池の間を導通させると共に上記第２変換部と上記変圧部の間を導通させて、上記第１接続部に供給される電流および上記内部蓄電池の放電電流を用いて上記外部蓄電池を充電させ、
上記充電量検出部の検出結果が上記第２充電量未満になると、上記接続切替部によって上記第２変換部と上記内部蓄電池の間を導通させると共に上記第２変換部と上記変圧部の間を非導通にさせて、上記充電量検出部の検出結果が上記第１充電量以上になるまで、上記第１接続部に供給される電流を用いて上記内部蓄電池を充電することを特徴とする請求項２に記載の充電装置。
【請求項５】
上記第１接続部に供給される電流を用いて上記外部蓄電池が充電された場合にその充電電流が第１電流値以上になるか否かを判定する判定部と、
上記内部蓄電池の充電量を検出する充電量検出部と、
上記判定部の判定結果および上記充電量検出部の検出結果に基づいて上記接続切替部を切替制御する第１制御部と、
を更に備え、
上記第１制御部は、上記第１接続部に供給される電流を用いて上記第２接続部に接続された上記外部蓄電池を充電する場合において、上記判定部が上記外部蓄電池の充電電流が上記第１電流値以上になると判定し且つ上記充電量検出部の検出結果が第１充電量以上である場合は、上記接続切替部によって上記第２変換部と上記内部蓄電池の間を導通させると共に上記第２変換部と上記変圧部の間を導通させて、上記第１接続部に供給される電流および上記内部蓄電池の放電電流を用いて上記外部蓄電池を充電させることを特徴とする請求項１に記載の充電装置。
【請求項６】
上記第１制御部は、
上記充電量検出部の検出結果が上記第１充電量よりも低い第２充電量未満になるまで、上記接続切替部によって上記第２変換部と上記内部蓄電池の間を導通させると共に上記第２変換部と上記変圧部の間を導通させて、上記第１接続部に流れる電流および上記内部蓄電池の放電電流を用いて上記外部蓄電池を充電させ、
上記充電量検出部の検出結果が上記第２充電量未満になると、上記接続切替部によって上記第２変換部と上記内部蓄電池の間を非導通にさせると共に上記第２変換部と上記変圧部の間を導通させて、上記第１接続部に流れる電流を用いて上記外部蓄電池を充電させることを特徴とする請求項５に記載の充電装置。
【請求項７】
上記第１接続部に供給される電流を用いて上記外部蓄電池が充電された場合にその充電電流が第１電流値以上になるか否かを判定する判定部と、
上記内部蓄電池の充電量を検出する充電量検出部と、
上記判定部の判定結果および上記充電量検出部の検出結果に基づいて上記接続切替部を切替制御する第２制御部と、
を更に備え、
上記第２制御部は、上記第１接続部に供給される電流を用いて上記第２接続部に接続された上記外部蓄電池を充電する場合において、上記判定部が上記外部蓄電池の充電電流が上記第１電流値以上になると判定し且つ上記充電量検出部の検出結果が第１充電量以上である場合は、上記接続切替部によって上記第２変換部と上記内部蓄電池の間を非導通にさせると共に上記第２変換部と上記変圧部の間を導通させて、上記第１接続部に流れる電流を用いて上記外部蓄電池を充電させることを特徴とする請求項１〜５の何れか１項に記載の充電装置。
【請求項８】
上記第２接続部に流れる電流を検出する第１電流検出部を更に備え、
上記第２制御部は、上記接続切替部によって上記第２変換部と上記変圧部の間を導通させると共に上記第２変換部と上記内部蓄電池の間を導通させて、上記第１接続部に供給される電流を用いて上記内部蓄電池および上記外部蓄電池を充電させた場合に、上記第１電流検出部の検出結果が上記第１電流値以上であれば、そのまま、上記内部蓄電池および上記外部蓄電池を充電させ、他方、上記第１電流検出部の検出結果が上記第１電流値未満であれば、上記接続切替部によって上記第２変換部と上記変圧部の間を導通させると共に上記第２変換部と上記内部蓄電池の間を非導通にさせて、上記第１接続部に供給される電流を用いて上記外部蓄電池だけを充電させることを特徴とする請求項７に記載の充電装置。
【請求項９】
上記第１接続部に流れる電流を検出する第２電流検出部と、
上記内部蓄電池の充電量を検出する充電量検出部と、
上記第２電流検出部および上記充電量検出部の各々の検出結果に基づいて上記接続切替部を切替制御する第３制御部と、
を更に備え、
上記外部蓄電池からの第１電流値の放電電流を、順に上記第２接続部、上記変圧部、上記第２変換部、上記絶縁トランスおよび上記第１変換部を介して上記第１接続部から放電させたときに、上記第１接続部から放電される電流の電流値を第２電流値とし、
上記第１接続部から放電する場合において、上記第２電流検出部の検出結果が上記第２電流値未満であり且つ上記充電量検出部の検出結果が第２充電量以上である場合は、上記第３制御部は、上記接続切替部によって上記第２変換部と上記内部蓄電池の間を導通させると共に上記第２変換部と上記変圧部の間を非導通にさせて、上記内部蓄電池の放電電流を、順に上記第２変換部、上記絶縁トランスおよび上記第１変換部を介して上記第１接続部から放電させることを特徴とする請求項１〜７の何れか１項に記載の充電装置。
【請求項１０】
上記第３制御部は、
上記内部蓄電池の放電電流が順に上記第２変換部、上記絶縁トランスおよび上記第１変換部を介して上記第１接続部から放電する状態において、上記充電量検出部の検出結果が上記第２充電量未満になると、上記接続切替部によって上記第２変換部と上記内部蓄電池の間を導通させると共に上記第２変換部と上記変圧部の間を導通させて、上記外部蓄電池の放電電流を、上記内部蓄電池に充電させると共に、上記第２接続部、上記変圧部、上記第２変換部、上記絶縁トランス、上記第１変換部を介して上記第１接続部から放電させることを特徴とする請求項９に記載の充電装置。
【請求項１１】
上記第３制御部は、上記第１接続部からの放電する場合において、上記第２電流検出部の検出結果が上記第２電流値以上であり且つ上記充電量検出部の検出結果が上記第２充電量よりも大きい第１充電量未満である場合は、上記接続切替部によって上記第２変換部と上記内部蓄電池の間を導通させると共に上記第２変換部と上記変圧部の間を導通させて、上記外部蓄電池の放電電流を、上記内部蓄電池に充電させると共に、順に上記第２接続部、上記変圧部、上記第２変換部、上記絶縁トランスおよび上記第１変換部を介して上記第１接続部から放電させることを特徴とする請求項９に記載の充電装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【公開番号】特開２０１３−６２９１７（Ｐ２０１３−６２９１７Ａ）
【公開日】平成２５年４月４日（２０１３．４．４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１９８８５５（Ｐ２０１１−１９８８５５）
【出願日】平成２３年９月１２日（２０１１．９．１２）
【特許番号】特許第５１４３９３８号（Ｐ５１４３９３８）
【特許公報発行日】平成２５年２月１３日（２０１３．２．１３）
【出願人】（０００００５０４９）シャープ株式会社 (33,933)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年４月４日（２０１３．４．４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年９月１２日（２０１１．９．１２）
【特許番号】特許第５１４３９３８号（Ｐ５１４３９３８）
【特許公報発行日】平成２５年２月１３日（２０１３．２．１３）
【出願人】（０００００５０４９）シャープ株式会社 (33,933)
【Ｆターム（参考）】
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