電力変換装置および電力制御方法
【課題】普通充電中の電動車両の低圧負荷の動作を制限せずに、普通充電の充電効率を向上させる。
【解決手段】車両の高圧バッテリの充電時に、ステップＳ１において、普通充電であると判定され、ステップＳ２において、モード切替対象負荷が動作していないと判定された場合、省電力モード移行処理が実行される。これにより、高圧バッテリの電圧を降圧し、その高圧電圧を低圧バッテリおよび低圧負荷に供給するDCDCコンバータの動作モードが、通常モードより消費電力が少ない省電力モードに設定される。その後、ステップＳ５において、モード切替対象負荷の起動操作が行われたと判定された場合、DCDCコンバータの動作モードが通常モードに変更される。本発明は、例えば、電動車両用のDCDCコンバータに適用できる。
【解決手段】車両の高圧バッテリの充電時に、ステップＳ１において、普通充電であると判定され、ステップＳ２において、モード切替対象負荷が動作していないと判定された場合、省電力モード移行処理が実行される。これにより、高圧バッテリの電圧を降圧し、その高圧電圧を低圧バッテリおよび低圧負荷に供給するDCDCコンバータの動作モードが、通常モードより消費電力が少ない省電力モードに設定される。その後、ステップＳ５において、モード切替対象負荷の起動操作が行われたと判定された場合、DCDCコンバータの動作モードが通常モードに変更される。本発明は、例えば、電動車両用のDCDCコンバータに適用できる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電力変換装置および電力制御方法に関し、特に、電動車両の普通充電の充電効率を向上させるようにした電力変換装置および電力制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
EV（Electric Vehicle、電気自動車）、HEV（Hybrid Electric Vehicle、ハイブリッドカー）、PHEV（Plug-in Hybrid Electric Vehicle、プラグインハイブリッドカー）などの電動車両には、高圧バッテリと低圧バッテリの２種類のバッテリが通常設けられる。
【０００３】
高圧バッテリは、例えば、電動車両の車輪を駆動し走行させるための主動力モータ、A/C（エアコンディショナ）のコンプレッサモータなどの高電圧の負荷（以下、高圧負荷と称する）用の電源として主に使用される。
【０００４】
低圧バッテリは、例えば、各種のECU（Electronic Control Unit）、EPS（電動パワーステアリング）、電動ブレーキ、カーオーディオ機器、ワイパー、パワーウインドウ用のモータ、照明ランプなどの低電圧の負荷（以下、低圧負荷と称する）用の電源として主に使用される。
【０００５】
高圧バッテリの充電は、例えば、急速充電および普通充電の２種類の充電方法により行うことができる。急速充電は、高圧バッテリを専用の急速充電装置に接続し、大電流により短時間で充電を行う充電方法である。普通充電は、専用の充電ケーブルを介して、電動車両に設けられている車載充電器を一般家庭やオフィスなどにある標準的なコンセント（英語でOutlet）に接続し、接続したコンセントの先にある電源から供給される電力を用いて充電を行う充電方法である。
【０００６】
低圧バッテリの充電は、例えば、高圧バッテリの電圧をDCDCコンバータにより降圧して供給することにより行われる。従って、高圧バッテリの普通充電を行う際にも、低圧バッテリを充電するためにDCDCコンバータが動作する。そして、普通充電は長時間（例えば、８時間）に及ぶため、DCDCコンバータの電力損失の総計が無視できない値になり、充電効率に影響を及ぼす。
【０００７】
一方、従来、DCDCコンバータ等のスイッチング電源では、電力の損失を削減し、高効率化するための工夫がなされている。
【０００８】
例えば、出力電力に合わせて周波数を切り替えてスイッチングロスを軽減するスイッチング電源装置が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００９】
また、軽負荷時にスイッチングトランジスタのパルス幅変調制御における周波数を低くすることにより、内部クロックを発生させる際に必要とされる消費電流のうち、スイッチングトランジスタのゲート容量をチャージあるいはディスチャージするために必要とされる電流量を低減するDCDCコンバータが提案されている（例えば、特許文献２参照）。
【００１０】
さらに、DCDCコンバータの出力電流に応じて、DCDCコンバータの発振周波数を可変することにより、エネルギー変換効率の高い電源回路を実現することが提案されている（例えば、特許文献３参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１１】
【特許文献１】特開２００４−２２２４２９号公報
【特許文献２】特開２０００−２０１４７３号公報
【特許文献３】特開平１０−３２３０２７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
本発明は、普通充電中の電動車両の低圧負荷の動作を制限せずに、普通充電の充電効率を向上させるようにするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明の一側面の電力変換装置は、スイッチング素子を備え、スイッチング素子を駆動することにより、電動車両の走行用の第１のバッテリの電圧を降圧し、その降圧電圧を第２のバッテリおよび負荷に供給する電力変換装置において、スイッチング素子の駆動を制御するスイッチング制御手段と、負荷のうち所定の対象負荷に対する起動操作の有無を検出する負荷監視手段と、第１のバッテリの充電の有無および充電方法を検出する充電検出手段と、第１のバッテリの充電中に電力変換装置の供給動作モードを第１のモードより消費電力が少ない第２のモードに設定するとともに、負荷監視手段が、第２のモードに設定している場合に対象負荷に対する起動操作を検出したとき、第１のモードに変更するモード設定手段とを備える。
【００１４】
本発明の一側面の電力変換装置であって、スイッチング素子を備え、スイッチング素子を駆動することにより、電動車両の走行用の第１のバッテリの電圧を降圧し、その降圧電圧を第２のバッテリおよび負荷に供給する電力変換装置においては、スイッチング素子の駆動が制御され、所定の対象負荷に対する起動操作の有無が検出され、第１のバッテリの充電の有無および充電方法が検出され、第１のバッテリの充電中に電力変換装置の供給動作モードが第１のモードより消費電力が少ない第２のモードに設定されるとともに、第２のモードに設定している場合に対象負荷に対する起動操作が検出されたとき、第１のモードに変更される。
【００１５】
従って、普通充電中の電動車両の低圧負荷の動作を制限せずに、普通充電の充電効率を向上させることができる。
【００１６】
この電力変換装置は、例えば、DCDCコンバータにより構成される。このスイッチング制御手段、負荷監視手段、充電検出手段、および、モード設定手段は、例えば、CPU、MPUなどの演算装置により構成される。
【００１７】
この電力変換装置には、第２のモードに設定されている場合、スイッチング素子の駆動の制御に用いるパラメータの少なくとも一部の検出を停止させるパラメータ検出制御手段をさらに設けることができる。
【００１８】
これにより、電動車両の普通充電中に、パラメータ検出で消費される電力を削減することができる。
【００１９】
このパラメータ検出制御手段は、例えば、CPU、MPUなどの演算装置により構成される。
【００２０】
このスイッチング制御手段には、第２のモードに設定されている場合、検出が停止されているパラメータの異常時の対応処理を実行させないようにすることができる。
【００２１】
これにより、電動車両の普通充電中に、パラメータの異常時の対応処理で消費される電力を削減することができる。
【００２２】
この電力変換装置には、第２のモードに設定されている場合、第１のモードに設定されている場合より電力変換装置の制御周期を長くする制御周期制御手段をさらに設けることができる。
【００２３】
これにより、電動車両の普通充電中に、電力変換装置の制御で消費される電力を削減することができる。
【００２４】
この制御周期は、スイッチング素子の駆動の制御に用いるパラメータの検出を行う周期、および、スイッチング素子の駆動の制御を行う周期のうち少なくとも一方を含むようにすることができる。
【００２５】
これにより、電動車両の普通充電中に、パラメータ検出で消費される電力、および、スイッチング素子の駆動制御で消費される電力のうち少なくとも一方を削減することができる。
【００２６】
パラメータは、電力変換装置の入力電圧、入力電流、出力電圧、出力電流、および、温度のうち少なくとも１つを含むようにすることができる。
【００２７】
この負荷監視手段には、対象負荷の状態をさらに検出させ、このモード設定手段には、第１のバッテリの普通充電の開始時に対象負荷が動作している場合、第１のモードに設定させるようにすることができる。
【００２８】
これにより、電動車両の普通充電中に、対象負荷を動作させることができる。
【００２９】
このモード設定手段には、第１のバッテリの普通充電中に第１のモードに設定している場合に全ての対象負荷の停止が検出されたとき、第２のモードに変更させるようにすることができる。
【００３０】
これにより、電動車両の普通充電中の充電効率をより向上させることができる。
【００３１】
このモード設定手段には、第１のバッテリの急速充電中に第１のモードに固定させるようにすることができる。
【００３２】
これにより、電動車両の急速充電中に低圧負荷をより動作させることができる。
【００３３】
本発明の一側面の電力制御方法は、スイッチング素子を備え、スイッチング素子を駆動することにより、電動車両の走行用の第１のバッテリの電圧を降圧し、その降圧電圧を第２のバッテリおよび負荷に供給する電力変換装置が、負荷のうち所定の対象負荷に対する起動操作の有無を検出し、第１のバッテリの充電の有無および充電方法を検出し、第１のバッテリの充電中に電力変換装置の供給動作モードを第１のモードより消費電力が少ない第２のモードに設定するとともに、第２のモードに設定している場合に対象負荷に対する起動操作が検出されたとき、第１のモードに変更するステップを含む。
【００３４】
本発明の一側面の電力制御方法においては、スイッチング素子を備え、スイッチング素子を駆動することにより、電動車両の走行用の第１のバッテリの電圧を降圧し、その降圧電圧を第２のバッテリおよび負荷に供給する電力変換装置により、負荷のうち所定の対象負荷に対する起動操作の有無が検出され、第１のバッテリの充電の有無および充電方法が検出され、第１のバッテリの充電中に電力変換装置の供給動作モードが第１のモードより消費電力が少ない第２のモードに設定されるとともに、第２のモードに設定している場合に対象負荷に対する起動操作が検出されたとき、第１のモードに変更される。
【００３５】
従って、普通充電中の電動車両の低圧負荷の動作を制限せずに、普通充電の充電効率を向上させることができる。
【００３６】
この電力変換装置は、例えば、DCDCコンバータにより構成される。
【発明の効果】
【００３７】
本発明の一側面によれば、普通充電中の電動車両の低圧負荷の動作を制限せずに、普通充電の充電効率を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】本発明を適用したDCDCコンバータを搭載した車両の電気系統の構成例を示すブロック図である。
【図２】電力の供給経路および通信経路の例を示すブロック図である。
【図３】本発明を適用したDCDCコンバータの構成例を示す回路図である。
【図４】DCDCコンバータの電力変換部の構成例を示す回路図である。
【図５】電流検出回路の構成例を示す回路図である。
【図６】温度検出回路の構成例を示す回路図である。
【図７】出力電圧検出回路の構成例を示す回路図である。
【図８】IG電圧検出回路の構成例を示す回路図である。
【図９】入力電圧検出回路の構成例を示す回路図である。
【図１０】制御部の機能の構成例を示すブロック図である。
【図１１】高圧バッテリ充電時のDCDCコンバータの処理を説明するためのフローチャートである。
【図１２】省電力モード移行処理の詳細を説明するためのフローチャートである。
【図１３】通常モードの制御周期と省電力モードの制御周期を比較する図である。
【図１４】通常モード移行処理の詳細を説明するためのフローチャートである。
【図１５】電力の供給経路および通信経路の他の例を示すブロック図である。
【図１６】操作パネルに表示される操作画面の第１の例である。
【図１７】操作パネルに表示される操作画面の第２の例である。
【発明を実施するための形態】
【００３９】
以下、本発明を実施するための形態（以下、実施の形態という）について説明する。な
お、説明は以下の順序で行う。
１．実施の形態
２．変形例
【００４０】
＜１．実施の形態＞
［車両１０１の電気系統の構成例］
図１は、本発明を適用したDCDCコンバータを搭載した車両の電気系統の構成例を示すブロック図である。
【００４１】
車両１０１は、高圧バッテリ１１３をエネルギー源とする電動車両である。
【００４２】
高圧バッテリ１１３の充電は、急速充電および普通充電の２種類の充電方法により行うことができる。
【００４３】
大電流を消費する急速充電は、車両１０１の高圧バッテリ１１３を専用の急速充電装置（不図示）に接続し、短時間で充電を行う充電方法である。
【００４４】
一方、急速充電に比べて小さな電流を消費する普通充電は、専用の充電ケーブルを介して、車両１０１の車載充電器１１１を一般家庭やオフィスなどにある標準的なコンセント（英語でOutlet）に接続し、接続したコンセントの先にある電源から供給される電力を用いて、車載充電器１１１が高圧バッテリ１１３の充電を行う充電方法である。
【００４５】
BMU１１２は、車載充電器１１１および急速充電装置とCAN（Controller Area Network）に準拠した通信を行い、高圧バッテリ１１３の普通充電および急速充電の制御を行う。
【００４６】
高圧バッテリ１１３の電力は、インバータ１１４により直流から交流に変換され、車両１０１の走行を駆動するモータ１１５に供給される。また、高圧バッテリ１１３の電力は、DCDCコンバータ１１６により、所定の電圧に降圧され、低圧バッテリ１１７および低圧負荷１１８に供給される。さらに、高圧バッテリ１１３の電力は、モータ１１５およびDCDCコンバータ１１６以外にも、例えば、図示せぬエアコンディショナのコンプレッサモータなど高電圧で動作する高圧負荷に供給される。
【００４７】
低圧バッテリ１１７は、DCDCコンバータ１１６から供給される電力により充電されるとともに、低圧負荷１１８に電力を供給する。
【００４８】
低圧負荷１１８は、例えば、各種のECU、EPS、電動ブレーキ、カーオーディオ装置、カーナビゲーション装置、ワイパー、パワーウインドウ用のモータ、照明ランプ、エアコンディショナの制御回路などの低電圧で動作する負荷を含む。
【００４９】
また、車載充電器１１１、BMU１１２、インバータ１１４、DCDCコンバータ１１６、および、低圧負荷１１８の一部（例えば、ECUなど）は、互いにCANに準拠した通信を行い、車両１０１の各部の状態や各種の指令等を示す信号や情報の授受を行う。
【００５０】
さらに、後述するように、DCDCコンバータ１１６は、低圧負荷１１８のうち予め決められている負荷（以下、モード切替対象負荷）の操作や状態に基づいて、高圧バッテリ１１３の充電中の動作モードを切替える。
【００５１】
モード切替対象負荷は、高圧バッテリ１１３の充電中のDCDCコンバータ１１６の動作モードの切替の判定に用いられる低圧負荷１１８である。例えば、カーオーディオ装置、カーナビゲーション装置、エアコンディショナの制御回路等、高圧バッテリ１１３の充電中に、ユーザ操作により起動および停止することが可能な低圧負荷１１８が選ばれる。なお、高圧バッテリ１１３の充電中に常時動作している低圧負荷１１８は、モード切替対象負荷から除かれる。
【００５２】
図２は、車載充電器１１１、BMU１１２、高圧バッテリ１１３、DCDCコンバータ１１６、低圧バッテリ１１７、および、モード切替対象負荷１３１−１乃至１３１−ｎの間の電力の供給経路および通信経路の例を示すブロック図である。
【００５３】
上述したように、車載充電器１１１は、高圧バッテリ１１３の普通充電を行う。また、高圧バッテリ１１３の電力はDCDCコンバータ１１６に入力され、DCDCコンバータ１１６により、所定の電圧に降圧され、低圧バッテリ１１７およびモード切替対象負荷１３１−１乃至１３１−ｎに供給される。
【００５４】
また、車載充電器１１１、BMU１１２、DCDCコンバータ１１６、および、モード切替対象負荷１３１−１乃至１３１−ｎは、互いにCANに準拠した通信を行う。そして、モード切替対象負荷１３１−１乃至１３１−ｎは、ユーザにより行われた操作の種類、および、状態等を示す動作信号をBMU１１２に送信する。BMU１１２は、モード切替対象負荷１３１−１乃至１３１−ｎから受信した動作信号を、必要に応じてDCDCコンバータ１１６に送信する。これにより、DCDCコンバータ１１６は、モード切替対象負荷１３１−１乃至１３１−ｎの操作状況や状態を把握することができる。
【００５５】
なお、以下、モード切替対象負荷１３１−１乃至１３１−ｎを個々に区別する必要がない場合、単に、モード切替対象負荷１３１と称する。
【００５６】
［DCDCコンバータ１１６の構成例］
図３は、DCDCコンバータ１１６の構成例を示す回路図である。
【００５７】
DCDCコンバータ１１６は、電力変換部１５１、補助電源１５２、電流検出回路１５３ａ，１５３ｂ、温度検出回路１５４、出力電圧検出回路１５５、IG（イグニション）電圧検出回路１５６、制御部１５７、および、ドライブ回路１５８を含むように構成される。また、電力変換部１５１は、フィルタ回路１７１、スイッチング回路１７２、トランス１７３、ダイオード１７４ａ、１７４ｂ、コイル１７５、および、コンデンサ１７６を含むように構成される。
【００５８】
また、DCDCコンバータ１１６の入力端子Ｐは、高圧バッテリ１１３の正極に接続され、入力端子Ｎは、高圧バッテリ１１３の負極に接続されている。DCDCコンバータ１１６の出力端子＋Ｂは、低圧バッテリ１１７の正極に接続され、出力端子ＧＮＤは、低圧バッテリ１１７の負極に接続されるとともに、接地されている。
【００５９】
さらに、図２には、図１では図示が省略されている入力電圧異常検出回路１８１が図示されている。
【００６０】
電力変換部１５１のスイッチング回路１７２は、例えば、MOSFET（Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor）などのスイッチング素子を用いた、フルブリッジ方式、ハーフブリッジ方式などのインバータにより構成される。そして、高圧バッテリ１１３から供給される電力は、スイッチング回路１７２により交流変換される。フィルタ回路１７１は、スイッチング回路１７２のスイッチング制御により生じる高周波のノイズを、DCDCコンバータ１１６の入力側から外部に漏れないように除去する役割を果たす。また、フィルタ回路１７１は、図１に示されるモータ１１５からの駆動ノイズを除去する役割も有する。
【００６１】
スイッチング回路１７２により交流変換された電力は、トランス１７３により電圧変換されるとともに、トランス１７３およびダイオード１７４ａ，１７４ｂにより構成される整流回路により所定の電圧（例えば、14V）に直流変換される。そして、コイル１７５およびコンデンサ１７６により構成されるLCフィルタにより高調波成分が除去されて、電圧が変換された直流電力が出力される。
【００６２】
補助電源１５２は、高圧バッテリ１１３から供給される電力の電圧を所定の電圧（例えば、12V）に変換し、制御部１５７に動作用の電源として供給する。
【００６３】
電流検出回路１５３ａは、スイッチング回路１７２に入力される前の電流、すなわち、DCDCコンバータ１１６の入力電流Iinを検出し、検出結果を示す信号を制御部１５７に供給する。
【００６４】
電流検出回路１５３ｂは、DCDCコンバータ１１６（電力変換部１５１）の出力電流Ioutを検出し、検出結果を示す信号を制御部１５７に供給する。
【００６５】
なお、以下、電流検出回路１５３ａ，１５３ｂを個々に区別する必要がない場合、単に、電流検出回路１５３と称する。
【００６６】
温度検出回路１５４は、例えば、スイッチング回路１７２内のスイッチング素子の周辺に設置される。そして、温度検出回路１５４は、スイッチング回路１７２の周囲の温度Taを検出し、検出結果を示す信号を制御部１５７に供給する。
【００６７】
出力電圧検出回路１５５は、コンデンサ１７６と出力端子＋Ｂの間の検出ポイントＰ２におけるDCDCコンバータ１１６（電力変換部１５１）の出力電圧Voutを検出し、検出結果を示す信号を制御部１５７に供給する。
【００６８】
IG電圧検出回路１５６は、入力端子ＩＧから入力される車両１０１のイグニション電源からのイグニション信号に基づいて、IG電圧Vigを検出し、検出結果を示す信号を制御部１５７に供給する。
【００６９】
なお、イグニション信号は、補助電源１５２にも供給される。
【００７０】
入力電圧異常検出回路１８１は、DCDCコンバータ１１６の端子Ｔから出力される、フィルタ回路１７１とスイッチング回路１７２との間の検出ポイントＰ１における入力電圧Vinの異常の有無を検出する。入力電圧異常検出回路１８１は、CANに準拠した通信により、検出結果を示す信号を制御部１５７に供給する。
【００７１】
制御部１５７は、入力電流Iin、出力電圧Vout、出力電流Iout、および、スイッチング回路の周囲の温度Ta、並びに、入力電圧Vinの異常の有無に基づいて、スイッチング回路１７２のスイッチング周波数および出力電圧Voutの目標値を設定する。そして、制御部１５７は、設定したスイッチング周波数および出力電圧Voutの目標値を指令値としてドライブ回路１５８に与える。また、制御部１５７は、BMU１１２、低圧負荷１１８などの外部の装置とCANに準拠した通信を行い、各種の信号や情報の授受を行う。さらに、制御部１５７は、高圧バッテリ１１３の充電の有無および充電方法、並びに、モード切替対象負荷１３１に対する操作およびモード切替対象負荷１３１の状態に基づいて、DCDCコンバータ１１６の動作モードを設定する。
【００７２】
ドライブ回路１５８は、制御部１５７により指令されたスイッチング周波数の駆動信号をスイッチング回路１７２に供給するとともに、スイッチング回路１７２のPWM制御（例えば、Duty比の制御など）を行い、電力変換部１５１の出力電圧Voutが制御部１５７からの指令値になるように、スイッチング回路１７２の出力電圧を制御する。
【００７３】
［電力変換部１５１の構成例］
図４は、DCDCコンバータ１１６の電力変換部１５１の構成の一例を示している。
【００７４】
電力変換部１５１は、例えば、図４に示されるような共振電源により構成される。
【００７５】
なお、図４の電力変換部１５１において、フィルタ回路１７１は、コンデンサにより構成される。また、スイッチング回路１７２は、スイッチング素子２０１ａ乃至２０１ｄ、コンデンサ２０２ａ乃至２０２ｄ、および、コイル２０３からなる単相フルブリッジ方式のインバータにより構成される。
【００７６】
［電流検出回路１５３の構成例］
図５は、電流検出回路１５３の構成例を示している。
【００７７】
電流検出回路１５３は、半導体スイッチ３０１、コンデンサ３０２、および、電流センサ３０３を含むように構成される。
【００７８】
半導体スイッチ３０１の一端は、電源Ｖ１に接続され、他の一端は、電流センサ３０３の端子Ｖｃｃおよびコンデンサ３０２の一端に接続されている。コンデンサ３０２の他の一端は、電流センサ３０３の端子ＧＮＤに接続されるとともに、接地されている。電流センサ３０３の出力端子ＯＵＴは、制御部１５７に接続されている。
【００７９】
半導体スイッチ３０１は、制御部１５７の制御の基に、オンまたはオフする。そして、半導体スイッチ３０１がオンされている場合、電流センサ３０３は、電流の検出を行い、検出結果を示す信号を端子ＯＵＴから出力し、制御部１５７に供給する。一方、半導体スイッチ３０１がオフされている場合、電流センサ３０３は、電流の検出および検出結果を示す信号の出力を停止する。
【００８０】
なお、電源Ｖ１は、例えば、補助電源１５２により構成される。
【００８１】
［温度検出回路１５４の構成例］
図６は、温度検出回路１５４の構成例を示している。
【００８２】
温度検出回路１５４は、半導体スイッチ３２１、サーミスタ３２２、抵抗３２３、および、コンデンサ３２４を含むように構成される。
【００８３】
半導体スイッチ３２１の一端は、電源Ｖ１に接続され、他の一端は、サーミスタ３２２の一端に接続されている。サーミスタ３２２の他の一端は、抵抗３２３の一端、コンデンサ３２４の一端、および、制御部１５７に接続されている。抵抗３２３の他の一端、および、コンデンサ３２４の他の一端は接地されている。
【００８４】
半導体スイッチ３２１は、制御部１５７の制御の基に、オンまたはオフする。そして、半導体スイッチ３０１がオンされている場合、温度検出回路１５４は、スイッチング回路１７２の周囲の温度Taの検出結果として、温度Taにより変化するサーミスタ３２２の抵抗値に応じた電圧を示す信号を制御部１５７に供給する。一方、半導体スイッチ３０１がオンされていない場合、温度検出回路１５４は、温度Taに関わらず、一定（接地レベル）の信号を制御部１５７に供給する。
【００８５】
［出力電圧検出回路１５５の構成例］
図７は、出力電圧検出回路１５５の構成例を示している。
【００８６】
出力電圧検出回路１５５は、半導体スイッチ３４１、抵抗３４２、抵抗３４３、ダイオード３４４、ダイオード３４５、および、コンデンサ３４６を含むように構成される。
【００８７】
半導体スイッチ３４１の一端は、DCDCコンバータ１１６の電力変換部１５１の検出ポイントＰ２に接続され、他の一端は、抵抗３４２の一端に接続されている。抵抗３４２の他の一端は、抵抗３４３の一端、ダイオード３４４のアノード、ダイオード３４５のカソード、コンデンサ３４６の一端、および、制御部１５７に接続されている。抵抗３４３の他の一端、および、コンデンサ３４６の他の一端は、接地されている。ダイオード３４４のカソードは電源Ｖ１に接続され、ダイオード３４５のアノードは接地されている。
【００８８】
半導体スイッチ３４１は、制御部１５７の制御の基に、オンまたはオフする。そして、半導体スイッチ３４１がオンされている場合、出力電圧検出回路１５５は、出力電圧Voutに応じた電圧の信号を制御部１５７に供給する。一方、半導体スイッチ３４１がオフされている場合、出力電圧検出回路１５５は、出力電圧Voutに関わらず、一定（接地レベル）の信号を制御部１５７に供給する。
【００８９】
［IG電圧検出回路１５６の構成例］
図８は、IG電圧検出回路１５６の構成例を示している。
【００９０】
IG電圧検出回路１５６は、半導体スイッチ３６１、抵抗３６２、抵抗３６３、ダイオード３６４、ダイオード３６５、および、コンデンサ３６６を含み、図７の出力電圧検出回路１５５と同様の回路構成を有している。なお、半導体スイッチ３６１の一端は、DCDCコンバータ１１６の端子ＩＧに接続されている。
【００９１】
従って、半導体スイッチ３６１がオンされている場合、IG電圧検出回路１５６は、IG電圧Vigに応じた電圧の信号を制御部１５７に供給する。一方、半導体スイッチ３６１がオフされている場合、IG電圧検出回路１５６は、IG電圧Vigに関わらず、一定（接地レベル）の信号を制御部１５７に供給する。
【００９２】
［入力電圧異常検出回路１８１の構成例］
図９は、入力電圧異常検出回路１８１の構成例を示している。
【００９３】
入力電圧異常検出回路１８１は、半導体スイッチ３８１、抵抗３８２、抵抗３８３、コンデンサ３８４、および、異常検出回路３８５を含むように構成される。
【００９４】
半導体スイッチ３８１の一端は、DCDCコンバータ１１６の端子Ｔに接続され、他の一端は、抵抗３８２の一端に接続されている。抵抗３８２の他の一端は、抵抗３８３の一端、コンデンサ３８４の一端、および、異常検出回路３８５に接続されている。抵抗３８３の他の一端、および、コンデンサ３８４の他の一端は、接地されている。異常検出回路３８５は、制御部１５７に接続されている。
【００９５】
半導体スイッチ３８１は、制御部１５７の制御の基に、オンまたはオフする。そして、半導体スイッチ３８１がオンされている場合、異常検出回路３８５は、DCDCコンバータ１１６の端子Ｔから出力される入力電圧Vinの異常の有無を検出し、検出結果を示す信号を制御部１５７に供給する。一方、半導体スイッチ３８１がオフされている場合、異常検出回路３８５は、入力電圧Vinの異常の有無の検出、および、検出結果の出力を停止する。
【００９６】
［制御部１５７の構成例］
図１０は、制御部１５７の機能の構成例を示すブロック図である。制御部１５７は、通信部４０１、充電検出部４０２、負荷監視部４０３、モード設定部４０４、パラメータ検出制御部４０５、制御周期制御部４０６、および、スイッチング制御部４０７を含むように構成される。
【００９７】
通信部４０１は、BMU１１２、低圧負荷１１８の一部、および、入力電圧異常検出回路１８１等とCANに準拠した通信を行い、各種の信号や情報の授受を行う。また、通信部４０１は、取得した信号や情報を、必要に応じて充電検出部４０２、負荷監視部４０３、モード設定部４０４、パラメータ検出制御部４０５、および、スイッチング制御部４０７に供給する。
【００９８】
充電検出部４０２は、通信部４０１を介してBMU１１２から供給される情報に基づいて、高圧バッテリ１１３の充電の有無および充電方法（急速充電または普通充電）を検出する。充電検出部４０２は、検出結果をモード設定部４０４に通知する。
【００９９】
負荷監視部４０３は、通信部４０１を介してBMU１１２から供給される情報に基づいて、モード切替対象負荷１３１に対する操作の有無および操作の種類、並びに、モード切替対象負荷１３１の状態を検出し、検出結果をモード設定部４０４に通知する。
【０１００】
モード設定部４０４は、高圧バッテリ１１３の充電の有無および充電方法、並びに、モード切替対象負荷に対する操作およびモード切替対象負荷の状態に基づいて、DCDCコンバータ１１６の動作モードを設定する。モード設定部４０４は、設定した動作モードをパラメータ検出制御部４０５、および、制御周期制御部４０６に通知する。
【０１０１】
なお、DCDCコンバータ１１６の動作モードには、後述するように、通常モードと省電力モードの２種類のモードがある。
【０１０２】
パラメータ検出制御部４０５は、スイッチング素子２０１ａ乃至２０１ｄの駆動の制御に用いるパラメータを検出したり、パラメータを検出する検出手段のオンまたはオフを制御したりする。
【０１０３】
具体的には、パラメータ検出制御部４０５は、電流検出回路１５３ａ，１５３ｂ、温度検出回路１５４、出力電圧検出回路１５５、および、IG電圧検出回路１５６から供給される信号に基づいて、入力電流Iin、出力電流Iout、スイッチング回路１７２の周囲の温度Ta、出力電圧Vout、および、IG電圧Vigを検出する。また、パラメータ検出制御部４０５は、通信部４０１を介して入力電圧異常検出回路１８１から受信する信号に基づいて、入力電圧Vinの異常の有無を検出する。そして、パラメータ検出制御部４０５は、検出結果をスイッチング制御部４０７に通知する。
【０１０４】
また、パラメータ検出制御部４０５は、モード設定部４０４により設定された動作モードに従って、電流検出回路１５３ａ，１５３ｂ、温度検出回路１５４、IG電圧検出回路１５６、および、入力電圧異常検出回路１８１のオンまたはオフを制御する。
【０１０５】
制御周期制御部４０６は、モード設定部４０４により設定された動作モードに従って、DCDCコンバータ１１６の制御周期を制御する。例えば、制御周期制御部４０６は、パラメータ検出制御部４０５が各パラメータを検出する周期を制御する。また、例えば、制御周期制御部４０６は、スイッチング制御部４０７が、ドライブ回路１５８を介してスイッチング回路１７２のスイッチング素子２０１ａ乃至２０１ｄの駆動を制御する周期を制御する。
【０１０６】
スイッチング制御部４０７は、パラメータ検出制御部４０５により検出された各パラメータに基づいて、スイッチング回路１７２のスイッチング周波数、および、出力電圧Voutの目標値を設定する。そして、スイッチング制御部４０７は、設定したスイッチング周波数および出力電圧Voutの目標値を指令値としてドライブ回路１５８に与えることにより、ドライブ回路１５８を介して、スイッチング回路１７２のスイッチング素子２０１ａ乃至２０１ｄの駆動を制御する。
【０１０７】
［高圧バッテリ１１３充電時のDCDCコンバータ１１６の処理］
次に、図１１のフローチャートを参照して、高圧バッテリ１１３充電時のDCDCコンバータ１１６の処理について説明する。
【０１０８】
なお、この処理は、例えば、車両１０１の高圧バッテリ１１３の充電が開始され、DCDCコンバータ１１６の充電検出部４０２が、通信部４０１を介してBMU１１２から、高圧バッテリ１１３の充電の開始を通知する信号を受信したとき開始される。
【０１０９】
ステップＳ１において、充電検出部４０２は、BMU１１２から受信した信号に基づいて、高圧バッテリ１１３の充電が、普通充電であるか否かを判定する。普通充電であると判定された場合、処理はステップＳ２に進む。
【０１１０】
ステップＳ２において、負荷監視部４０３は、通信部４０１を介してBMU１１２から受信する動作信号に基づいて、モード切替対象負荷１３１が動作しているか否かを判定する。モード切替対象負荷１３１が全て動作していないと判定された場合、処理はステップＳ３に進む。
【０１１１】
ステップＳ３において、DCDCコンバータ１１６は、省電力モード移行処理を実行し、その後、処理はステップＳ４に進む。
【０１１２】
ここで、図１２のフローチャートを参照して、省電力モード移行処理の詳細について説明する。
【０１１３】
ステップＳ５１において、モード設定部４０４は、省電力モードに設定されているか否かを判定する。省電力モードに設定されていないと判定された場合、処理はステップＳ５２に進む。
【０１１４】
ステップＳ５２において、モード設定部４０４は、DCDCコンバータ１１６の動作モードを省電力モードに設定する。そして、モード設定部４０４は、省電力モードに設定したことを、パラメータ検出制御部４０５および制御周期制御部４０６に通知する。
【０１１５】
ステップＳ５３において、DCDCコンバータ１１６は、検出機能の一部をオフする。例えば、パラメータ検出制御部４０５は、電流検出回路１５３ａの半導体スイッチ３０１、電流検出回路１５３ｂの半導体スイッチ３０１、温度検出回路１５４の半導体スイッチ３２１、IG電圧検出回路１５６の半導体スイッチ３６１、および、入力電圧異常検出回路１８１の半導体スイッチ３８１をオフし、これらの検出回路の動作を停止させる。その結果、複数の検出回路のうち、出力電圧検出回路１５５のみが動作した状態となる。
【０１１６】
これにより、動作を停止した検出回路の抵抗やセンサ等で消費される電力を削減することができる。
【０１１７】
ステップＳ５４において、パラメータ検出制御部４０５は、停止した検出機能の検出値を固定する。具体的には、パラメータ検出制御部４０５は、検出を停止した入力電流Iin、出力電流Iout、スイッチング回路１７２の周囲の温度Ta、および、IG電圧Vigの検出値を、所定の正常値に固定してスイッチング制御部４０７に通知するようにする。また、パラメータ検出制御部４０５は、入力電圧Vinの異常検出結果を異常なしに固定してスイッチング制御部４０７に通知するようにする。
【０１１８】
なお、パラメータ検出制御部４０５は、検出が継続される出力電圧Voutについては、実際の検出値をそのままスイッチング制御部４０７に通知する。
【０１１９】
ステップＳ５５において、スイッチング制御部４０７は、フェール機能の一部をオフする。すなわち、スイッチング制御部４０７は、検出が停止された入力電流Iin、出力電流Iout、スイッチング回路１７２の周囲の温度Ta、IG電圧Vig、および、入力電圧Vinの異常に対するフェール機能を実行しないようにする。
【０１２０】
なお、フェール機能とは、検出されたパラメータの異常時の対応処理を実行する機能である。異常時の対応処理には、例えば、異常を回避したり、DCDCコンバータ１１６の故障を回避したりするために、スイッチング回路１７２の動作を停止させたり、スイッチング周波数を下げたりする処理などが含まれる。
【０１２１】
ステップＳ５６において、制御周期制御部４０６は、制御周期を長くする。すなわち、制御周期制御部４０６は、例えば、DCDCコンバータ１１６の動作に用いるクロック信号の周期等を長くすることにより、図１３に示されるように、制御周期を通常モードより長くする。これにより、DCDCコンバータ１１６の各部の動作周期（例えば、パラメータ検出制御部４０５のパラメータの検出周期、スイッチング制御部４０７のスイッチング素子２０１ａ乃至２０１ｄの駆動制御周期等）が長くなり、その分消費電力が削減される。
【０１２２】
その後、省電力モード移行処理は終了する。
【０１２３】
一方、ステップＳ５１において、すでに省電力モードに設定されていると判定された場合、ステップＳ５２乃至Ｓ５６の処理は行われずに、省電力モード移行処理は終了する。
【０１２４】
なお、普通充電は、充電時間が長いため、主に夜間に実施されることが想定される。従って、車両１０１内に人がいる可能性が低く、モード切替対象負荷１３１が動作する可能性も低いと想定され、DCDCコンバータ１１６の負荷が小さく、負荷変動も非常に小さいと考えられる。そのため、フェール機能の一部をオフしたり、制御周期を長くしたりしても、動作や安全性等にあまり影響はないと考えられる。
【０１２５】
そこで、上述したように、普通充電時には、省電力モードに設定して、DCDCコンバータ１１６を最小限の制御で動作させる。その結果、DCDCコンバータ１１６およびその周辺（各検出回路等）の損失が低減し、充電効率が向上する。
【０１２６】
図１１に戻り、一方、ステップＳ２において、モード切替対象負荷１３１のうち少なくとも１つが動作していると判定された場合、処理はステップＳ４に進む。
【０１２７】
ステップＳ４において、DCDCコンバータ１１６は、通常モード移行処理を実行し、その後、処理はステップＳ５に進む。
【０１２８】
ここで、図１４のフローチャートを参照して、通常モード移行処理の詳細について説明する。
【０１２９】
ステップＳ７１において、モード設定部４０４は、通常モードに設定されているか否かを判定する。通常モードに設定されていないと判定された場合、処理はステップＳ７２に進む。
【０１３０】
ステップＳ７２において、モード設定部４０４は、DCDCコンバータ１１６の動作モードを通常モードに設定する。そして、モード設定部４０４は、通常モードに設定したことを、パラメータ検出制御部４０５および制御周期制御部４０６に通知する。
【０１３１】
ステップＳ７３において、制御周期制御部４０６は、制御周期を短くする。すなわち、制御周期制御部４０６は、上述した図１２のステップＳ５６の処理で長く設定した制御周期を短くし、通常の制御周期に戻す。
【０１３２】
ステップＳ７４において、DCDCコンバータ１１６は、検出機能を全てオンする。すなわち、パラメータ検出制御部４０５は、上述した図１２のステップＳ５３の処理で停止した検出機能を全てオンする。
【０１３３】
ステップＳ７５において、パラメータ検出制御部４０５は、停止していた検出機能の検出値の固定を解除する。すなわち、パラメータ検出制御部４０５は、上述した図１２のステップＳ５４の処理で、スイッチング制御部４０７に所定の固定値を通知するようにした検出値について、実際に検出された値をスイッチング制御部４０７に通知するようにする。
【０１３４】
ステップＳ７６において、DCDCコンバータ１１６は、フェール機能を全てオンする。すなわち、DCDCコンバータ１１６は、上述した図１２のステップＳ５５の処理で停止したフェール機能を全てオンする。
【０１３５】
その後、通常モード移行処理は終了する。
【０１３６】
一方、ステップＳ７１において、すでに通常モードに設定されていると判定された場合、ステップＳ７２乃至Ｓ７６の処理は行われずに、通常モード移行処理は終了する。
【０１３７】
このように、普通充電の開始時に、モード切替対象負荷１３１が動作している場合、DCDCコンバータ１１６の負荷が大きくなり、負荷変動も大きくなるため、DCDCコンバータ１１６は、通常の制御で動作するようになる。
【０１３８】
図１１に戻り、ステップＳ５において、負荷監視部４０３は、モード切替対象負荷１３１の起動操作が行われたか否かを判定する。負荷監視部４０３は、通信部４０１を介してBMU１１２から受信した動作信号に基づいて、モード切替対象負荷１３１のうち少なくとも１つの起動操作が行われたことを検出した場合、モード切替対象負荷１３１の起動操作が行われたと判定し、処理はステップＳ６に進む。
【０１３９】
ステップＳ６において、DCDCコンバータ１１６は、ステップＳ４の処理と同様に、通常モード移行処理を実行し、その後、処理はステップＳ９に進む。
【０１４０】
このように、普通充電時に、モード切替対象負荷１３１に対する起動操作が行われた場合、DCDCコンバータ１１６の負荷が大きくなり、負荷変動も大きくなると想定されるため、通常モードに戻し、DCDCコンバータ１１６を通常の制御で動作させる。
【０１４１】
また、モード切替対象負荷１３１の起動操作が行われたと判定された時点で通常モードに移行することにより、モード切替対象負荷１３１の起動時の過渡的な電圧または電流の変動に適切に対処することが可能になる。一方、実際にモード切替対象負荷１３１が起動した後に通常モードに移行するようにした場合、モード切替対象負荷１３１の起動時にDCDCコンバータ１１６が省電力モードで動作し、その結果、過渡的な電圧または電流の変動に適切に対処できないことが想定される。
【０１４２】
図１１に戻り、一方、ステップＳ５において、モード切替対象負荷１３１の起動操作が行われていないと判定された場合、処理はステップＳ７に進む。
【０１４３】
ステップＳ７において、負荷監視部４０３は、通信部４０１を介してBMU１１２から受信する動作信号に基づいて、モード切替対象負荷１３１が全て停止しているか否かを判定する。モード切替対象負荷１３１が全て停止していると判定された場合、処理はステップＳ８に進む。
【０１４４】
ステップＳ８において、ステップＳ３の処理と同様に、省電力モード移行処理が実行される。これにより、モード切替対象負荷１３１の少なくとも１つに対して起動操作が行われ、通常モードに移行した後、モード切替対象負荷１３１が全て停止した時点で、省電力モードに移行する。
【０１４５】
一方、ステップＳ７において、モード切替対象負荷１３１のうち少なくとも１つが動作していると判定された場合、ステップＳ８の処理はスキップされ、処理はステップＳ９に進む。
【０１４６】
ステップＳ９において、充電検出部４０２は、通信部４０１を介しBMU１１２から受信する信号に基づいて、充電の終了が指令されたか否かを判定する。充電の終了が指令されていないと判定された場合、処理はステップＳ１０に進む。
【０１４７】
ステップＳ１０において、充電検出部４０２は、通信部４０１を介してBMU１１２から受信する信号に基づいて、高圧バッテリ１１３が満充電になったか否かを判定する。高圧バッテリ１１３が満充電になっていないと判定された場合、処理はステップＳ５に戻る。
【０１４８】
その後、ステップＳ９において、充電の終了が指令されたと判定されるか、ステップＳ１０において、高圧バッテリ１１３が満充電になったと判定されるまで、ステップＳ５乃至Ｓ１０の処理が繰り返し実行される。
【０１４９】
一方、ステップＳ９において、充電の終了が指令されたと判定されるか、または、ステップＳ１０において、高圧バッテリ１１３が満充電になったと判定された場合、図１１の処理は終了する。
【０１５０】
一方、ステップＳ１において、急速充電であると判定された場合、処理はステップＳ１１に進む。
【０１５１】
ステップＳ１１において、ステップＳ４の処理と同様に、通常モード移行処理が実行される。
【０１５２】
ステップＳ１２において、ステップＳ９の処理と同様に、充電の終了が指令されたか否かが判定され、充電の終了が指令されていないと判定された場合、処理はステップＳ１３に進む。
【０１５３】
ステップＳ１３において、ステップＳ１０の処理と同様に、高圧バッテリ１１３が満充電になったか否かが判定され、高圧バッテリ１１３が満充電になっていないと判定された場合、処理はステップＳ１２に戻る。
【０１５４】
その後、ステップＳ１２において、充電の終了が指令されたと判定されるか、ステップＳ１３において、高圧バッテリ１１３が満充電になったと判定されるまで、ステップＳ１２およびＳ１３の処理が繰り返し実行される。
【０１５５】
一方、ステップＳ１２において、充電の終了が指令されたと判定されるか、または、ステップＳ１３において、高圧バッテリ１１３が満充電になったと判定された場合、図１１の処理は終了する。
【０１５６】
すなわち、高速充電の場合、充電時間が短く、DCDCコンバータ１６の消費電力が充電効率に及ぼす影響が小さく、また、車内に人がいて、低圧負荷１１８が動作している可能性が高いため、DCDCコンバータ１６は通常モードで動作する。
【０１５７】
このように、高圧バッテリ１１３の普通充電中、基本的にDCDCコンバータ１６が省電力モードで動作するため、消費電力を削減し、充電効率を向上させることができる。
【０１５８】
また、高圧バッテリ１１３の普通充電中であっても、モード切替対象負荷１３１の起動操作が行われた場合に、即座に通常モードに移行するため、モード切替対象負荷１３１を正常に動作させることができる。
【０１５９】
＜２．変形例＞
以下、本発明の実施の形態の変形例について説明する。
【０１６０】
［変形例１］
例えば、図１５に示されるように、操作パネル５０１から各モード切替対象負荷１３１に対する操作を行うようにして、操作パネル５０１から各モード切替対象負荷１３１の動作信号をBMU１１２に供給するようにしてもよい。
【０１６１】
なお、操作パネル５０１は、低圧負荷１１８の１つであり、モード切替対象負荷１３１を操作するためのユーザインタフェースを提供する。
【０１６２】
図１６および図１７は、操作パネル５０１に表示される操作画面の一例を示している。
【０１６３】
図１６は、車両１０１の普通充電中に操作パネル５０１に表示される操作画面の例を示している。この操作画面には、普通充電中であることが表示されるとともに、充電の残り時間が表示されている。
【０１６４】
また、この操作画面には、モード切替対象負荷１３１を操作するためのボタン５３１乃至５３３が表示されている。具体的には、ボタン５３１は、モード切替対象負荷１３１の１つであるエアコンディショナ（の制御回路）の操作画面を表示させるためのボタンである。ボタン５３２は、モード切替対象負荷１３１の１つであるカーオーディオ装置およびカーナビゲーション装置の操作画面を表示させるためのボタンである。ボタン５３３は、その他のモード切替対象負荷１３１の操作画面を表示させるためのボタンである。
【０１６５】
図１７は、図１６の操作画面で、ボタン５３１が押下されたときに表示される操作画面の例を示している。この操作画面には、普通充電中であることが示されている。
【０１６６】
また、この操作画面には、モード切替対象負荷１３１を操作するためのボタン５５１乃至５５６が表示されている。具体的には、ボタン５５１および５５２は、車両１０１の前席のエアコンディショナの温度を上げるまたは下げるためのボタンである。ボタン５５３は、車両１０１の後席のエアコンディショナの温度設定の操作画面を表示させるためのボタンである。ボタン５５４は、車両１０１のトランクのエアコンディショナの温度設定の操作画面を表示させるためのボタンである。ボタン５５５は、カーオーディオ装置およびカーナビゲーション装置の操作画面を表示させるためのボタンである。ボタン５５６は、その他の装置の操作画面を表示させるためのボタンである。
【０１６７】
また、操作パネル５０１は、CANに準拠した通信により、モード切替対象負荷１３１およびBMU１１２と通信を行う。そして、操作パネル５０１は、ユーザにより行われた操作の種類等を示す信号をモード切替対象負荷１３１に送信し、モード切替対象負荷１３１の状態等を示す信号をモード切替対象負荷１３１から受信する。また、操作パネル５０１は、ユーザにより行われた操作の種類、および、モード切替対象負荷１３１の状態等を示す動作信号をBMU１１２に送信し、高圧バッテリ１１３の充電状態等を示す情報をBMU１１２から受信する。
【０１６８】
［変形例２］
また、上述した省電力モード時に停止する検出機能の種類の組み合わせは、その一例であり、他の組み合わせに設定することも可能である。
【０１６９】
［変形例３］
さらに、以上の説明では、省電力モード時に、パラメータ検出機能の一部を停止するようにしたが、停止せずに、検出周期を長くするようにしてもよい。
【０１７０】
［変形例４］
また、省電力モード時に、上述したパラメータの検出周期、および、スイッチング素子２０１ａ乃至２０１ｄの駆動制御周期以外の他の制御周期を長くするようにしてもよい。
【０１７１】
上述した一連の処理は、ハードウエアにより実行することもできるし、ソフトウエアにより実行することもできる。一連の処理をソフトウエアにより実行する場合には、そのソフトウエアを構成するプログラムが、コンピュータにインストールされる。ここで、コンピュータには、制御部１５７など、専用のハードウエアに組み込まれているコンピュータや、各種のプログラムをインストールすることで、各種の機能を実行することが可能な、例えば汎用のパーソナルコンピュータなどが含まれる。
【０１７２】
なお、コンピュータが実行するプログラムは、本明細書で説明する順序に沿って時系列に処理が行われるプログラムであっても良いし、並列に、あるいは呼び出しが行われたとき等の必要なタイミングで処理が行われるプログラムであっても良い。
【０１７３】
また、本発明の実施の形態は、上述した実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々の変更が可能である。
【符号の説明】
【０１７４】
１０１ 車両
１１２ BMU
１１３ 高圧バッテリ
１１６ DCDCコンバータ
１１７ 低圧バッテリ
１１８ 低圧負荷
１３１ モード切替対象負荷
１５１ 電力変換部
１５３ａ，１５３ｂ 電流検出回路
１５４ 温度検出回路
１５５ 出力電圧検出回路
１５６ IG電圧検出回路
１５７ 制御部
１５８ ドライブ回路
１７２ スイッチング回路
１８１ 入力電圧異常検出回路
２０１ａ乃至２０１ｄ スイッチング素子
３０１，３２１，３４１，３６１，３８１ 半導体スイッチ
４０１ 通信部
４０２ 充電検出部
４０３ 負荷監視部
４０４ モード設定部
４０５ パラメータ検出制御部
４０６ 制御周期制御部
４０７ スイッチング制御部
５０１ 操作パネル
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電力変換装置および電力制御方法に関し、特に、電動車両の普通充電の充電効率を向上させるようにした電力変換装置および電力制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
EV（Electric Vehicle、電気自動車）、HEV（Hybrid Electric Vehicle、ハイブリッドカー）、PHEV（Plug-in Hybrid Electric Vehicle、プラグインハイブリッドカー）などの電動車両には、高圧バッテリと低圧バッテリの２種類のバッテリが通常設けられる。
【０００３】
高圧バッテリは、例えば、電動車両の車輪を駆動し走行させるための主動力モータ、A/C（エアコンディショナ）のコンプレッサモータなどの高電圧の負荷（以下、高圧負荷と称する）用の電源として主に使用される。
【０００４】
低圧バッテリは、例えば、各種のECU（Electronic Control Unit）、EPS（電動パワーステアリング）、電動ブレーキ、カーオーディオ機器、ワイパー、パワーウインドウ用のモータ、照明ランプなどの低電圧の負荷（以下、低圧負荷と称する）用の電源として主に使用される。
【０００５】
高圧バッテリの充電は、例えば、急速充電および普通充電の２種類の充電方法により行うことができる。急速充電は、高圧バッテリを専用の急速充電装置に接続し、大電流により短時間で充電を行う充電方法である。普通充電は、専用の充電ケーブルを介して、電動車両に設けられている車載充電器を一般家庭やオフィスなどにある標準的なコンセント（英語でOutlet）に接続し、接続したコンセントの先にある電源から供給される電力を用いて充電を行う充電方法である。
【０００６】
低圧バッテリの充電は、例えば、高圧バッテリの電圧をDCDCコンバータにより降圧して供給することにより行われる。従って、高圧バッテリの普通充電を行う際にも、低圧バッテリを充電するためにDCDCコンバータが動作する。そして、普通充電は長時間（例えば、８時間）に及ぶため、DCDCコンバータの電力損失の総計が無視できない値になり、充電効率に影響を及ぼす。
【０００７】
一方、従来、DCDCコンバータ等のスイッチング電源では、電力の損失を削減し、高効率化するための工夫がなされている。
【０００８】
例えば、出力電力に合わせて周波数を切り替えてスイッチングロスを軽減するスイッチング電源装置が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００９】
また、軽負荷時にスイッチングトランジスタのパルス幅変調制御における周波数を低くすることにより、内部クロックを発生させる際に必要とされる消費電流のうち、スイッチングトランジスタのゲート容量をチャージあるいはディスチャージするために必要とされる電流量を低減するDCDCコンバータが提案されている（例えば、特許文献２参照）。
【００１０】
さらに、DCDCコンバータの出力電流に応じて、DCDCコンバータの発振周波数を可変することにより、エネルギー変換効率の高い電源回路を実現することが提案されている（例えば、特許文献３参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１１】
【特許文献１】特開２００４−２２２４２９号公報
【特許文献２】特開２０００−２０１４７３号公報
【特許文献３】特開平１０−３２３０２７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
本発明は、普通充電中の電動車両の低圧負荷の動作を制限せずに、普通充電の充電効率を向上させるようにするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明の一側面の電力変換装置は、スイッチング素子を備え、スイッチング素子を駆動することにより、電動車両の走行用の第１のバッテリの電圧を降圧し、その降圧電圧を第２のバッテリおよび負荷に供給する電力変換装置において、スイッチング素子の駆動を制御するスイッチング制御手段と、負荷のうち所定の対象負荷に対する起動操作の有無を検出する負荷監視手段と、第１のバッテリの充電の有無および充電方法を検出する充電検出手段と、第１のバッテリの充電中に電力変換装置の供給動作モードを第１のモードより消費電力が少ない第２のモードに設定するとともに、負荷監視手段が、第２のモードに設定している場合に対象負荷に対する起動操作を検出したとき、第１のモードに変更するモード設定手段とを備える。
【００１４】
本発明の一側面の電力変換装置であって、スイッチング素子を備え、スイッチング素子を駆動することにより、電動車両の走行用の第１のバッテリの電圧を降圧し、その降圧電圧を第２のバッテリおよび負荷に供給する電力変換装置においては、スイッチング素子の駆動が制御され、所定の対象負荷に対する起動操作の有無が検出され、第１のバッテリの充電の有無および充電方法が検出され、第１のバッテリの充電中に電力変換装置の供給動作モードが第１のモードより消費電力が少ない第２のモードに設定されるとともに、第２のモードに設定している場合に対象負荷に対する起動操作が検出されたとき、第１のモードに変更される。
【００１５】
従って、普通充電中の電動車両の低圧負荷の動作を制限せずに、普通充電の充電効率を向上させることができる。
【００１６】
この電力変換装置は、例えば、DCDCコンバータにより構成される。このスイッチング制御手段、負荷監視手段、充電検出手段、および、モード設定手段は、例えば、CPU、MPUなどの演算装置により構成される。
【００１７】
この電力変換装置には、第２のモードに設定されている場合、スイッチング素子の駆動の制御に用いるパラメータの少なくとも一部の検出を停止させるパラメータ検出制御手段をさらに設けることができる。
【００１８】
これにより、電動車両の普通充電中に、パラメータ検出で消費される電力を削減することができる。
【００１９】
このパラメータ検出制御手段は、例えば、CPU、MPUなどの演算装置により構成される。
【００２０】
このスイッチング制御手段には、第２のモードに設定されている場合、検出が停止されているパラメータの異常時の対応処理を実行させないようにすることができる。
【００２１】
これにより、電動車両の普通充電中に、パラメータの異常時の対応処理で消費される電力を削減することができる。
【００２２】
この電力変換装置には、第２のモードに設定されている場合、第１のモードに設定されている場合より電力変換装置の制御周期を長くする制御周期制御手段をさらに設けることができる。
【００２３】
これにより、電動車両の普通充電中に、電力変換装置の制御で消費される電力を削減することができる。
【００２４】
この制御周期は、スイッチング素子の駆動の制御に用いるパラメータの検出を行う周期、および、スイッチング素子の駆動の制御を行う周期のうち少なくとも一方を含むようにすることができる。
【００２５】
これにより、電動車両の普通充電中に、パラメータ検出で消費される電力、および、スイッチング素子の駆動制御で消費される電力のうち少なくとも一方を削減することができる。
【００２６】
パラメータは、電力変換装置の入力電圧、入力電流、出力電圧、出力電流、および、温度のうち少なくとも１つを含むようにすることができる。
【００２７】
この負荷監視手段には、対象負荷の状態をさらに検出させ、このモード設定手段には、第１のバッテリの普通充電の開始時に対象負荷が動作している場合、第１のモードに設定させるようにすることができる。
【００２８】
これにより、電動車両の普通充電中に、対象負荷を動作させることができる。
【００２９】
このモード設定手段には、第１のバッテリの普通充電中に第１のモードに設定している場合に全ての対象負荷の停止が検出されたとき、第２のモードに変更させるようにすることができる。
【００３０】
これにより、電動車両の普通充電中の充電効率をより向上させることができる。
【００３１】
このモード設定手段には、第１のバッテリの急速充電中に第１のモードに固定させるようにすることができる。
【００３２】
これにより、電動車両の急速充電中に低圧負荷をより動作させることができる。
【００３３】
本発明の一側面の電力制御方法は、スイッチング素子を備え、スイッチング素子を駆動することにより、電動車両の走行用の第１のバッテリの電圧を降圧し、その降圧電圧を第２のバッテリおよび負荷に供給する電力変換装置が、負荷のうち所定の対象負荷に対する起動操作の有無を検出し、第１のバッテリの充電の有無および充電方法を検出し、第１のバッテリの充電中に電力変換装置の供給動作モードを第１のモードより消費電力が少ない第２のモードに設定するとともに、第２のモードに設定している場合に対象負荷に対する起動操作が検出されたとき、第１のモードに変更するステップを含む。
【００３４】
本発明の一側面の電力制御方法においては、スイッチング素子を備え、スイッチング素子を駆動することにより、電動車両の走行用の第１のバッテリの電圧を降圧し、その降圧電圧を第２のバッテリおよび負荷に供給する電力変換装置により、負荷のうち所定の対象負荷に対する起動操作の有無が検出され、第１のバッテリの充電の有無および充電方法が検出され、第１のバッテリの充電中に電力変換装置の供給動作モードが第１のモードより消費電力が少ない第２のモードに設定されるとともに、第２のモードに設定している場合に対象負荷に対する起動操作が検出されたとき、第１のモードに変更される。
【００３５】
従って、普通充電中の電動車両の低圧負荷の動作を制限せずに、普通充電の充電効率を向上させることができる。
【００３６】
この電力変換装置は、例えば、DCDCコンバータにより構成される。
【発明の効果】
【００３７】
本発明の一側面によれば、普通充電中の電動車両の低圧負荷の動作を制限せずに、普通充電の充電効率を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】本発明を適用したDCDCコンバータを搭載した車両の電気系統の構成例を示すブロック図である。
【図２】電力の供給経路および通信経路の例を示すブロック図である。
【図３】本発明を適用したDCDCコンバータの構成例を示す回路図である。
【図４】DCDCコンバータの電力変換部の構成例を示す回路図である。
【図５】電流検出回路の構成例を示す回路図である。
【図６】温度検出回路の構成例を示す回路図である。
【図７】出力電圧検出回路の構成例を示す回路図である。
【図８】IG電圧検出回路の構成例を示す回路図である。
【図９】入力電圧検出回路の構成例を示す回路図である。
【図１０】制御部の機能の構成例を示すブロック図である。
【図１１】高圧バッテリ充電時のDCDCコンバータの処理を説明するためのフローチャートである。
【図１２】省電力モード移行処理の詳細を説明するためのフローチャートである。
【図１３】通常モードの制御周期と省電力モードの制御周期を比較する図である。
【図１４】通常モード移行処理の詳細を説明するためのフローチャートである。
【図１５】電力の供給経路および通信経路の他の例を示すブロック図である。
【図１６】操作パネルに表示される操作画面の第１の例である。
【図１７】操作パネルに表示される操作画面の第２の例である。
【発明を実施するための形態】
【００３９】
以下、本発明を実施するための形態（以下、実施の形態という）について説明する。な
お、説明は以下の順序で行う。
１．実施の形態
２．変形例
【００４０】
＜１．実施の形態＞
［車両１０１の電気系統の構成例］
図１は、本発明を適用したDCDCコンバータを搭載した車両の電気系統の構成例を示すブロック図である。
【００４１】
車両１０１は、高圧バッテリ１１３をエネルギー源とする電動車両である。
【００４２】
高圧バッテリ１１３の充電は、急速充電および普通充電の２種類の充電方法により行うことができる。
【００４３】
大電流を消費する急速充電は、車両１０１の高圧バッテリ１１３を専用の急速充電装置（不図示）に接続し、短時間で充電を行う充電方法である。
【００４４】
一方、急速充電に比べて小さな電流を消費する普通充電は、専用の充電ケーブルを介して、車両１０１の車載充電器１１１を一般家庭やオフィスなどにある標準的なコンセント（英語でOutlet）に接続し、接続したコンセントの先にある電源から供給される電力を用いて、車載充電器１１１が高圧バッテリ１１３の充電を行う充電方法である。
【００４５】
BMU１１２は、車載充電器１１１および急速充電装置とCAN（Controller Area Network）に準拠した通信を行い、高圧バッテリ１１３の普通充電および急速充電の制御を行う。
【００４６】
高圧バッテリ１１３の電力は、インバータ１１４により直流から交流に変換され、車両１０１の走行を駆動するモータ１１５に供給される。また、高圧バッテリ１１３の電力は、DCDCコンバータ１１６により、所定の電圧に降圧され、低圧バッテリ１１７および低圧負荷１１８に供給される。さらに、高圧バッテリ１１３の電力は、モータ１１５およびDCDCコンバータ１１６以外にも、例えば、図示せぬエアコンディショナのコンプレッサモータなど高電圧で動作する高圧負荷に供給される。
【００４７】
低圧バッテリ１１７は、DCDCコンバータ１１６から供給される電力により充電されるとともに、低圧負荷１１８に電力を供給する。
【００４８】
低圧負荷１１８は、例えば、各種のECU、EPS、電動ブレーキ、カーオーディオ装置、カーナビゲーション装置、ワイパー、パワーウインドウ用のモータ、照明ランプ、エアコンディショナの制御回路などの低電圧で動作する負荷を含む。
【００４９】
また、車載充電器１１１、BMU１１２、インバータ１１４、DCDCコンバータ１１６、および、低圧負荷１１８の一部（例えば、ECUなど）は、互いにCANに準拠した通信を行い、車両１０１の各部の状態や各種の指令等を示す信号や情報の授受を行う。
【００５０】
さらに、後述するように、DCDCコンバータ１１６は、低圧負荷１１８のうち予め決められている負荷（以下、モード切替対象負荷）の操作や状態に基づいて、高圧バッテリ１１３の充電中の動作モードを切替える。
【００５１】
モード切替対象負荷は、高圧バッテリ１１３の充電中のDCDCコンバータ１１６の動作モードの切替の判定に用いられる低圧負荷１１８である。例えば、カーオーディオ装置、カーナビゲーション装置、エアコンディショナの制御回路等、高圧バッテリ１１３の充電中に、ユーザ操作により起動および停止することが可能な低圧負荷１１８が選ばれる。なお、高圧バッテリ１１３の充電中に常時動作している低圧負荷１１８は、モード切替対象負荷から除かれる。
【００５２】
図２は、車載充電器１１１、BMU１１２、高圧バッテリ１１３、DCDCコンバータ１１６、低圧バッテリ１１７、および、モード切替対象負荷１３１−１乃至１３１−ｎの間の電力の供給経路および通信経路の例を示すブロック図である。
【００５３】
上述したように、車載充電器１１１は、高圧バッテリ１１３の普通充電を行う。また、高圧バッテリ１１３の電力はDCDCコンバータ１１６に入力され、DCDCコンバータ１１６により、所定の電圧に降圧され、低圧バッテリ１１７およびモード切替対象負荷１３１−１乃至１３１−ｎに供給される。
【００５４】
また、車載充電器１１１、BMU１１２、DCDCコンバータ１１６、および、モード切替対象負荷１３１−１乃至１３１−ｎは、互いにCANに準拠した通信を行う。そして、モード切替対象負荷１３１−１乃至１３１−ｎは、ユーザにより行われた操作の種類、および、状態等を示す動作信号をBMU１１２に送信する。BMU１１２は、モード切替対象負荷１３１−１乃至１３１−ｎから受信した動作信号を、必要に応じてDCDCコンバータ１１６に送信する。これにより、DCDCコンバータ１１６は、モード切替対象負荷１３１−１乃至１３１−ｎの操作状況や状態を把握することができる。
【００５５】
なお、以下、モード切替対象負荷１３１−１乃至１３１−ｎを個々に区別する必要がない場合、単に、モード切替対象負荷１３１と称する。
【００５６】
［DCDCコンバータ１１６の構成例］
図３は、DCDCコンバータ１１６の構成例を示す回路図である。
【００５７】
DCDCコンバータ１１６は、電力変換部１５１、補助電源１５２、電流検出回路１５３ａ，１５３ｂ、温度検出回路１５４、出力電圧検出回路１５５、IG（イグニション）電圧検出回路１５６、制御部１５７、および、ドライブ回路１５８を含むように構成される。また、電力変換部１５１は、フィルタ回路１７１、スイッチング回路１７２、トランス１７３、ダイオード１７４ａ、１７４ｂ、コイル１７５、および、コンデンサ１７６を含むように構成される。
【００５８】
また、DCDCコンバータ１１６の入力端子Ｐは、高圧バッテリ１１３の正極に接続され、入力端子Ｎは、高圧バッテリ１１３の負極に接続されている。DCDCコンバータ１１６の出力端子＋Ｂは、低圧バッテリ１１７の正極に接続され、出力端子ＧＮＤは、低圧バッテリ１１７の負極に接続されるとともに、接地されている。
【００５９】
さらに、図２には、図１では図示が省略されている入力電圧異常検出回路１８１が図示されている。
【００６０】
電力変換部１５１のスイッチング回路１７２は、例えば、MOSFET（Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor）などのスイッチング素子を用いた、フルブリッジ方式、ハーフブリッジ方式などのインバータにより構成される。そして、高圧バッテリ１１３から供給される電力は、スイッチング回路１７２により交流変換される。フィルタ回路１７１は、スイッチング回路１７２のスイッチング制御により生じる高周波のノイズを、DCDCコンバータ１１６の入力側から外部に漏れないように除去する役割を果たす。また、フィルタ回路１７１は、図１に示されるモータ１１５からの駆動ノイズを除去する役割も有する。
【００６１】
スイッチング回路１７２により交流変換された電力は、トランス１７３により電圧変換されるとともに、トランス１７３およびダイオード１７４ａ，１７４ｂにより構成される整流回路により所定の電圧（例えば、14V）に直流変換される。そして、コイル１７５およびコンデンサ１７６により構成されるLCフィルタにより高調波成分が除去されて、電圧が変換された直流電力が出力される。
【００６２】
補助電源１５２は、高圧バッテリ１１３から供給される電力の電圧を所定の電圧（例えば、12V）に変換し、制御部１５７に動作用の電源として供給する。
【００６３】
電流検出回路１５３ａは、スイッチング回路１７２に入力される前の電流、すなわち、DCDCコンバータ１１６の入力電流Iinを検出し、検出結果を示す信号を制御部１５７に供給する。
【００６４】
電流検出回路１５３ｂは、DCDCコンバータ１１６（電力変換部１５１）の出力電流Ioutを検出し、検出結果を示す信号を制御部１５７に供給する。
【００６５】
なお、以下、電流検出回路１５３ａ，１５３ｂを個々に区別する必要がない場合、単に、電流検出回路１５３と称する。
【００６６】
温度検出回路１５４は、例えば、スイッチング回路１７２内のスイッチング素子の周辺に設置される。そして、温度検出回路１５４は、スイッチング回路１７２の周囲の温度Taを検出し、検出結果を示す信号を制御部１５７に供給する。
【００６７】
出力電圧検出回路１５５は、コンデンサ１７６と出力端子＋Ｂの間の検出ポイントＰ２におけるDCDCコンバータ１１６（電力変換部１５１）の出力電圧Voutを検出し、検出結果を示す信号を制御部１５７に供給する。
【００６８】
IG電圧検出回路１５６は、入力端子ＩＧから入力される車両１０１のイグニション電源からのイグニション信号に基づいて、IG電圧Vigを検出し、検出結果を示す信号を制御部１５７に供給する。
【００６９】
なお、イグニション信号は、補助電源１５２にも供給される。
【００７０】
入力電圧異常検出回路１８１は、DCDCコンバータ１１６の端子Ｔから出力される、フィルタ回路１７１とスイッチング回路１７２との間の検出ポイントＰ１における入力電圧Vinの異常の有無を検出する。入力電圧異常検出回路１８１は、CANに準拠した通信により、検出結果を示す信号を制御部１５７に供給する。
【００７１】
制御部１５７は、入力電流Iin、出力電圧Vout、出力電流Iout、および、スイッチング回路の周囲の温度Ta、並びに、入力電圧Vinの異常の有無に基づいて、スイッチング回路１７２のスイッチング周波数および出力電圧Voutの目標値を設定する。そして、制御部１５７は、設定したスイッチング周波数および出力電圧Voutの目標値を指令値としてドライブ回路１５８に与える。また、制御部１５７は、BMU１１２、低圧負荷１１８などの外部の装置とCANに準拠した通信を行い、各種の信号や情報の授受を行う。さらに、制御部１５７は、高圧バッテリ１１３の充電の有無および充電方法、並びに、モード切替対象負荷１３１に対する操作およびモード切替対象負荷１３１の状態に基づいて、DCDCコンバータ１１６の動作モードを設定する。
【００７２】
ドライブ回路１５８は、制御部１５７により指令されたスイッチング周波数の駆動信号をスイッチング回路１７２に供給するとともに、スイッチング回路１７２のPWM制御（例えば、Duty比の制御など）を行い、電力変換部１５１の出力電圧Voutが制御部１５７からの指令値になるように、スイッチング回路１７２の出力電圧を制御する。
【００７３】
［電力変換部１５１の構成例］
図４は、DCDCコンバータ１１６の電力変換部１５１の構成の一例を示している。
【００７４】
電力変換部１５１は、例えば、図４に示されるような共振電源により構成される。
【００７５】
なお、図４の電力変換部１５１において、フィルタ回路１７１は、コンデンサにより構成される。また、スイッチング回路１７２は、スイッチング素子２０１ａ乃至２０１ｄ、コンデンサ２０２ａ乃至２０２ｄ、および、コイル２０３からなる単相フルブリッジ方式のインバータにより構成される。
【００７６】
［電流検出回路１５３の構成例］
図５は、電流検出回路１５３の構成例を示している。
【００７７】
電流検出回路１５３は、半導体スイッチ３０１、コンデンサ３０２、および、電流センサ３０３を含むように構成される。
【００７８】
半導体スイッチ３０１の一端は、電源Ｖ１に接続され、他の一端は、電流センサ３０３の端子Ｖｃｃおよびコンデンサ３０２の一端に接続されている。コンデンサ３０２の他の一端は、電流センサ３０３の端子ＧＮＤに接続されるとともに、接地されている。電流センサ３０３の出力端子ＯＵＴは、制御部１５７に接続されている。
【００７９】
半導体スイッチ３０１は、制御部１５７の制御の基に、オンまたはオフする。そして、半導体スイッチ３０１がオンされている場合、電流センサ３０３は、電流の検出を行い、検出結果を示す信号を端子ＯＵＴから出力し、制御部１５７に供給する。一方、半導体スイッチ３０１がオフされている場合、電流センサ３０３は、電流の検出および検出結果を示す信号の出力を停止する。
【００８０】
なお、電源Ｖ１は、例えば、補助電源１５２により構成される。
【００８１】
［温度検出回路１５４の構成例］
図６は、温度検出回路１５４の構成例を示している。
【００８２】
温度検出回路１５４は、半導体スイッチ３２１、サーミスタ３２２、抵抗３２３、および、コンデンサ３２４を含むように構成される。
【００８３】
半導体スイッチ３２１の一端は、電源Ｖ１に接続され、他の一端は、サーミスタ３２２の一端に接続されている。サーミスタ３２２の他の一端は、抵抗３２３の一端、コンデンサ３２４の一端、および、制御部１５７に接続されている。抵抗３２３の他の一端、および、コンデンサ３２４の他の一端は接地されている。
【００８４】
半導体スイッチ３２１は、制御部１５７の制御の基に、オンまたはオフする。そして、半導体スイッチ３０１がオンされている場合、温度検出回路１５４は、スイッチング回路１７２の周囲の温度Taの検出結果として、温度Taにより変化するサーミスタ３２２の抵抗値に応じた電圧を示す信号を制御部１５７に供給する。一方、半導体スイッチ３０１がオンされていない場合、温度検出回路１５４は、温度Taに関わらず、一定（接地レベル）の信号を制御部１５７に供給する。
【００８５】
［出力電圧検出回路１５５の構成例］
図７は、出力電圧検出回路１５５の構成例を示している。
【００８６】
出力電圧検出回路１５５は、半導体スイッチ３４１、抵抗３４２、抵抗３４３、ダイオード３４４、ダイオード３４５、および、コンデンサ３４６を含むように構成される。
【００８７】
半導体スイッチ３４１の一端は、DCDCコンバータ１１６の電力変換部１５１の検出ポイントＰ２に接続され、他の一端は、抵抗３４２の一端に接続されている。抵抗３４２の他の一端は、抵抗３４３の一端、ダイオード３４４のアノード、ダイオード３４５のカソード、コンデンサ３４６の一端、および、制御部１５７に接続されている。抵抗３４３の他の一端、および、コンデンサ３４６の他の一端は、接地されている。ダイオード３４４のカソードは電源Ｖ１に接続され、ダイオード３４５のアノードは接地されている。
【００８８】
半導体スイッチ３４１は、制御部１５７の制御の基に、オンまたはオフする。そして、半導体スイッチ３４１がオンされている場合、出力電圧検出回路１５５は、出力電圧Voutに応じた電圧の信号を制御部１５７に供給する。一方、半導体スイッチ３４１がオフされている場合、出力電圧検出回路１５５は、出力電圧Voutに関わらず、一定（接地レベル）の信号を制御部１５７に供給する。
【００８９】
［IG電圧検出回路１５６の構成例］
図８は、IG電圧検出回路１５６の構成例を示している。
【００９０】
IG電圧検出回路１５６は、半導体スイッチ３６１、抵抗３６２、抵抗３６３、ダイオード３６４、ダイオード３６５、および、コンデンサ３６６を含み、図７の出力電圧検出回路１５５と同様の回路構成を有している。なお、半導体スイッチ３６１の一端は、DCDCコンバータ１１６の端子ＩＧに接続されている。
【００９１】
従って、半導体スイッチ３６１がオンされている場合、IG電圧検出回路１５６は、IG電圧Vigに応じた電圧の信号を制御部１５７に供給する。一方、半導体スイッチ３６１がオフされている場合、IG電圧検出回路１５６は、IG電圧Vigに関わらず、一定（接地レベル）の信号を制御部１５７に供給する。
【００９２】
［入力電圧異常検出回路１８１の構成例］
図９は、入力電圧異常検出回路１８１の構成例を示している。
【００９３】
入力電圧異常検出回路１８１は、半導体スイッチ３８１、抵抗３８２、抵抗３８３、コンデンサ３８４、および、異常検出回路３８５を含むように構成される。
【００９４】
半導体スイッチ３８１の一端は、DCDCコンバータ１１６の端子Ｔに接続され、他の一端は、抵抗３８２の一端に接続されている。抵抗３８２の他の一端は、抵抗３８３の一端、コンデンサ３８４の一端、および、異常検出回路３８５に接続されている。抵抗３８３の他の一端、および、コンデンサ３８４の他の一端は、接地されている。異常検出回路３８５は、制御部１５７に接続されている。
【００９５】
半導体スイッチ３８１は、制御部１５７の制御の基に、オンまたはオフする。そして、半導体スイッチ３８１がオンされている場合、異常検出回路３８５は、DCDCコンバータ１１６の端子Ｔから出力される入力電圧Vinの異常の有無を検出し、検出結果を示す信号を制御部１５７に供給する。一方、半導体スイッチ３８１がオフされている場合、異常検出回路３８５は、入力電圧Vinの異常の有無の検出、および、検出結果の出力を停止する。
【００９６】
［制御部１５７の構成例］
図１０は、制御部１５７の機能の構成例を示すブロック図である。制御部１５７は、通信部４０１、充電検出部４０２、負荷監視部４０３、モード設定部４０４、パラメータ検出制御部４０５、制御周期制御部４０６、および、スイッチング制御部４０７を含むように構成される。
【００９７】
通信部４０１は、BMU１１２、低圧負荷１１８の一部、および、入力電圧異常検出回路１８１等とCANに準拠した通信を行い、各種の信号や情報の授受を行う。また、通信部４０１は、取得した信号や情報を、必要に応じて充電検出部４０２、負荷監視部４０３、モード設定部４０４、パラメータ検出制御部４０５、および、スイッチング制御部４０７に供給する。
【００９８】
充電検出部４０２は、通信部４０１を介してBMU１１２から供給される情報に基づいて、高圧バッテリ１１３の充電の有無および充電方法（急速充電または普通充電）を検出する。充電検出部４０２は、検出結果をモード設定部４０４に通知する。
【００９９】
負荷監視部４０３は、通信部４０１を介してBMU１１２から供給される情報に基づいて、モード切替対象負荷１３１に対する操作の有無および操作の種類、並びに、モード切替対象負荷１３１の状態を検出し、検出結果をモード設定部４０４に通知する。
【０１００】
モード設定部４０４は、高圧バッテリ１１３の充電の有無および充電方法、並びに、モード切替対象負荷に対する操作およびモード切替対象負荷の状態に基づいて、DCDCコンバータ１１６の動作モードを設定する。モード設定部４０４は、設定した動作モードをパラメータ検出制御部４０５、および、制御周期制御部４０６に通知する。
【０１０１】
なお、DCDCコンバータ１１６の動作モードには、後述するように、通常モードと省電力モードの２種類のモードがある。
【０１０２】
パラメータ検出制御部４０５は、スイッチング素子２０１ａ乃至２０１ｄの駆動の制御に用いるパラメータを検出したり、パラメータを検出する検出手段のオンまたはオフを制御したりする。
【０１０３】
具体的には、パラメータ検出制御部４０５は、電流検出回路１５３ａ，１５３ｂ、温度検出回路１５４、出力電圧検出回路１５５、および、IG電圧検出回路１５６から供給される信号に基づいて、入力電流Iin、出力電流Iout、スイッチング回路１７２の周囲の温度Ta、出力電圧Vout、および、IG電圧Vigを検出する。また、パラメータ検出制御部４０５は、通信部４０１を介して入力電圧異常検出回路１８１から受信する信号に基づいて、入力電圧Vinの異常の有無を検出する。そして、パラメータ検出制御部４０５は、検出結果をスイッチング制御部４０７に通知する。
【０１０４】
また、パラメータ検出制御部４０５は、モード設定部４０４により設定された動作モードに従って、電流検出回路１５３ａ，１５３ｂ、温度検出回路１５４、IG電圧検出回路１５６、および、入力電圧異常検出回路１８１のオンまたはオフを制御する。
【０１０５】
制御周期制御部４０６は、モード設定部４０４により設定された動作モードに従って、DCDCコンバータ１１６の制御周期を制御する。例えば、制御周期制御部４０６は、パラメータ検出制御部４０５が各パラメータを検出する周期を制御する。また、例えば、制御周期制御部４０６は、スイッチング制御部４０７が、ドライブ回路１５８を介してスイッチング回路１７２のスイッチング素子２０１ａ乃至２０１ｄの駆動を制御する周期を制御する。
【０１０６】
スイッチング制御部４０７は、パラメータ検出制御部４０５により検出された各パラメータに基づいて、スイッチング回路１７２のスイッチング周波数、および、出力電圧Voutの目標値を設定する。そして、スイッチング制御部４０７は、設定したスイッチング周波数および出力電圧Voutの目標値を指令値としてドライブ回路１５８に与えることにより、ドライブ回路１５８を介して、スイッチング回路１７２のスイッチング素子２０１ａ乃至２０１ｄの駆動を制御する。
【０１０７】
［高圧バッテリ１１３充電時のDCDCコンバータ１１６の処理］
次に、図１１のフローチャートを参照して、高圧バッテリ１１３充電時のDCDCコンバータ１１６の処理について説明する。
【０１０８】
なお、この処理は、例えば、車両１０１の高圧バッテリ１１３の充電が開始され、DCDCコンバータ１１６の充電検出部４０２が、通信部４０１を介してBMU１１２から、高圧バッテリ１１３の充電の開始を通知する信号を受信したとき開始される。
【０１０９】
ステップＳ１において、充電検出部４０２は、BMU１１２から受信した信号に基づいて、高圧バッテリ１１３の充電が、普通充電であるか否かを判定する。普通充電であると判定された場合、処理はステップＳ２に進む。
【０１１０】
ステップＳ２において、負荷監視部４０３は、通信部４０１を介してBMU１１２から受信する動作信号に基づいて、モード切替対象負荷１３１が動作しているか否かを判定する。モード切替対象負荷１３１が全て動作していないと判定された場合、処理はステップＳ３に進む。
【０１１１】
ステップＳ３において、DCDCコンバータ１１６は、省電力モード移行処理を実行し、その後、処理はステップＳ４に進む。
【０１１２】
ここで、図１２のフローチャートを参照して、省電力モード移行処理の詳細について説明する。
【０１１３】
ステップＳ５１において、モード設定部４０４は、省電力モードに設定されているか否かを判定する。省電力モードに設定されていないと判定された場合、処理はステップＳ５２に進む。
【０１１４】
ステップＳ５２において、モード設定部４０４は、DCDCコンバータ１１６の動作モードを省電力モードに設定する。そして、モード設定部４０４は、省電力モードに設定したことを、パラメータ検出制御部４０５および制御周期制御部４０６に通知する。
【０１１５】
ステップＳ５３において、DCDCコンバータ１１６は、検出機能の一部をオフする。例えば、パラメータ検出制御部４０５は、電流検出回路１５３ａの半導体スイッチ３０１、電流検出回路１５３ｂの半導体スイッチ３０１、温度検出回路１５４の半導体スイッチ３２１、IG電圧検出回路１５６の半導体スイッチ３６１、および、入力電圧異常検出回路１８１の半導体スイッチ３８１をオフし、これらの検出回路の動作を停止させる。その結果、複数の検出回路のうち、出力電圧検出回路１５５のみが動作した状態となる。
【０１１６】
これにより、動作を停止した検出回路の抵抗やセンサ等で消費される電力を削減することができる。
【０１１７】
ステップＳ５４において、パラメータ検出制御部４０５は、停止した検出機能の検出値を固定する。具体的には、パラメータ検出制御部４０５は、検出を停止した入力電流Iin、出力電流Iout、スイッチング回路１７２の周囲の温度Ta、および、IG電圧Vigの検出値を、所定の正常値に固定してスイッチング制御部４０７に通知するようにする。また、パラメータ検出制御部４０５は、入力電圧Vinの異常検出結果を異常なしに固定してスイッチング制御部４０７に通知するようにする。
【０１１８】
なお、パラメータ検出制御部４０５は、検出が継続される出力電圧Voutについては、実際の検出値をそのままスイッチング制御部４０７に通知する。
【０１１９】
ステップＳ５５において、スイッチング制御部４０７は、フェール機能の一部をオフする。すなわち、スイッチング制御部４０７は、検出が停止された入力電流Iin、出力電流Iout、スイッチング回路１７２の周囲の温度Ta、IG電圧Vig、および、入力電圧Vinの異常に対するフェール機能を実行しないようにする。
【０１２０】
なお、フェール機能とは、検出されたパラメータの異常時の対応処理を実行する機能である。異常時の対応処理には、例えば、異常を回避したり、DCDCコンバータ１１６の故障を回避したりするために、スイッチング回路１７２の動作を停止させたり、スイッチング周波数を下げたりする処理などが含まれる。
【０１２１】
ステップＳ５６において、制御周期制御部４０６は、制御周期を長くする。すなわち、制御周期制御部４０６は、例えば、DCDCコンバータ１１６の動作に用いるクロック信号の周期等を長くすることにより、図１３に示されるように、制御周期を通常モードより長くする。これにより、DCDCコンバータ１１６の各部の動作周期（例えば、パラメータ検出制御部４０５のパラメータの検出周期、スイッチング制御部４０７のスイッチング素子２０１ａ乃至２０１ｄの駆動制御周期等）が長くなり、その分消費電力が削減される。
【０１２２】
その後、省電力モード移行処理は終了する。
【０１２３】
一方、ステップＳ５１において、すでに省電力モードに設定されていると判定された場合、ステップＳ５２乃至Ｓ５６の処理は行われずに、省電力モード移行処理は終了する。
【０１２４】
なお、普通充電は、充電時間が長いため、主に夜間に実施されることが想定される。従って、車両１０１内に人がいる可能性が低く、モード切替対象負荷１３１が動作する可能性も低いと想定され、DCDCコンバータ１１６の負荷が小さく、負荷変動も非常に小さいと考えられる。そのため、フェール機能の一部をオフしたり、制御周期を長くしたりしても、動作や安全性等にあまり影響はないと考えられる。
【０１２５】
そこで、上述したように、普通充電時には、省電力モードに設定して、DCDCコンバータ１１６を最小限の制御で動作させる。その結果、DCDCコンバータ１１６およびその周辺（各検出回路等）の損失が低減し、充電効率が向上する。
【０１２６】
図１１に戻り、一方、ステップＳ２において、モード切替対象負荷１３１のうち少なくとも１つが動作していると判定された場合、処理はステップＳ４に進む。
【０１２７】
ステップＳ４において、DCDCコンバータ１１６は、通常モード移行処理を実行し、その後、処理はステップＳ５に進む。
【０１２８】
ここで、図１４のフローチャートを参照して、通常モード移行処理の詳細について説明する。
【０１２９】
ステップＳ７１において、モード設定部４０４は、通常モードに設定されているか否かを判定する。通常モードに設定されていないと判定された場合、処理はステップＳ７２に進む。
【０１３０】
ステップＳ７２において、モード設定部４０４は、DCDCコンバータ１１６の動作モードを通常モードに設定する。そして、モード設定部４０４は、通常モードに設定したことを、パラメータ検出制御部４０５および制御周期制御部４０６に通知する。
【０１３１】
ステップＳ７３において、制御周期制御部４０６は、制御周期を短くする。すなわち、制御周期制御部４０６は、上述した図１２のステップＳ５６の処理で長く設定した制御周期を短くし、通常の制御周期に戻す。
【０１３２】
ステップＳ７４において、DCDCコンバータ１１６は、検出機能を全てオンする。すなわち、パラメータ検出制御部４０５は、上述した図１２のステップＳ５３の処理で停止した検出機能を全てオンする。
【０１３３】
ステップＳ７５において、パラメータ検出制御部４０５は、停止していた検出機能の検出値の固定を解除する。すなわち、パラメータ検出制御部４０５は、上述した図１２のステップＳ５４の処理で、スイッチング制御部４０７に所定の固定値を通知するようにした検出値について、実際に検出された値をスイッチング制御部４０７に通知するようにする。
【０１３４】
ステップＳ７６において、DCDCコンバータ１１６は、フェール機能を全てオンする。すなわち、DCDCコンバータ１１６は、上述した図１２のステップＳ５５の処理で停止したフェール機能を全てオンする。
【０１３５】
その後、通常モード移行処理は終了する。
【０１３６】
一方、ステップＳ７１において、すでに通常モードに設定されていると判定された場合、ステップＳ７２乃至Ｓ７６の処理は行われずに、通常モード移行処理は終了する。
【０１３７】
このように、普通充電の開始時に、モード切替対象負荷１３１が動作している場合、DCDCコンバータ１１６の負荷が大きくなり、負荷変動も大きくなるため、DCDCコンバータ１１６は、通常の制御で動作するようになる。
【０１３８】
図１１に戻り、ステップＳ５において、負荷監視部４０３は、モード切替対象負荷１３１の起動操作が行われたか否かを判定する。負荷監視部４０３は、通信部４０１を介してBMU１１２から受信した動作信号に基づいて、モード切替対象負荷１３１のうち少なくとも１つの起動操作が行われたことを検出した場合、モード切替対象負荷１３１の起動操作が行われたと判定し、処理はステップＳ６に進む。
【０１３９】
ステップＳ６において、DCDCコンバータ１１６は、ステップＳ４の処理と同様に、通常モード移行処理を実行し、その後、処理はステップＳ９に進む。
【０１４０】
このように、普通充電時に、モード切替対象負荷１３１に対する起動操作が行われた場合、DCDCコンバータ１１６の負荷が大きくなり、負荷変動も大きくなると想定されるため、通常モードに戻し、DCDCコンバータ１１６を通常の制御で動作させる。
【０１４１】
また、モード切替対象負荷１３１の起動操作が行われたと判定された時点で通常モードに移行することにより、モード切替対象負荷１３１の起動時の過渡的な電圧または電流の変動に適切に対処することが可能になる。一方、実際にモード切替対象負荷１３１が起動した後に通常モードに移行するようにした場合、モード切替対象負荷１３１の起動時にDCDCコンバータ１１６が省電力モードで動作し、その結果、過渡的な電圧または電流の変動に適切に対処できないことが想定される。
【０１４２】
図１１に戻り、一方、ステップＳ５において、モード切替対象負荷１３１の起動操作が行われていないと判定された場合、処理はステップＳ７に進む。
【０１４３】
ステップＳ７において、負荷監視部４０３は、通信部４０１を介してBMU１１２から受信する動作信号に基づいて、モード切替対象負荷１３１が全て停止しているか否かを判定する。モード切替対象負荷１３１が全て停止していると判定された場合、処理はステップＳ８に進む。
【０１４４】
ステップＳ８において、ステップＳ３の処理と同様に、省電力モード移行処理が実行される。これにより、モード切替対象負荷１３１の少なくとも１つに対して起動操作が行われ、通常モードに移行した後、モード切替対象負荷１３１が全て停止した時点で、省電力モードに移行する。
【０１４５】
一方、ステップＳ７において、モード切替対象負荷１３１のうち少なくとも１つが動作していると判定された場合、ステップＳ８の処理はスキップされ、処理はステップＳ９に進む。
【０１４６】
ステップＳ９において、充電検出部４０２は、通信部４０１を介しBMU１１２から受信する信号に基づいて、充電の終了が指令されたか否かを判定する。充電の終了が指令されていないと判定された場合、処理はステップＳ１０に進む。
【０１４７】
ステップＳ１０において、充電検出部４０２は、通信部４０１を介してBMU１１２から受信する信号に基づいて、高圧バッテリ１１３が満充電になったか否かを判定する。高圧バッテリ１１３が満充電になっていないと判定された場合、処理はステップＳ５に戻る。
【０１４８】
その後、ステップＳ９において、充電の終了が指令されたと判定されるか、ステップＳ１０において、高圧バッテリ１１３が満充電になったと判定されるまで、ステップＳ５乃至Ｓ１０の処理が繰り返し実行される。
【０１４９】
一方、ステップＳ９において、充電の終了が指令されたと判定されるか、または、ステップＳ１０において、高圧バッテリ１１３が満充電になったと判定された場合、図１１の処理は終了する。
【０１５０】
一方、ステップＳ１において、急速充電であると判定された場合、処理はステップＳ１１に進む。
【０１５１】
ステップＳ１１において、ステップＳ４の処理と同様に、通常モード移行処理が実行される。
【０１５２】
ステップＳ１２において、ステップＳ９の処理と同様に、充電の終了が指令されたか否かが判定され、充電の終了が指令されていないと判定された場合、処理はステップＳ１３に進む。
【０１５３】
ステップＳ１３において、ステップＳ１０の処理と同様に、高圧バッテリ１１３が満充電になったか否かが判定され、高圧バッテリ１１３が満充電になっていないと判定された場合、処理はステップＳ１２に戻る。
【０１５４】
その後、ステップＳ１２において、充電の終了が指令されたと判定されるか、ステップＳ１３において、高圧バッテリ１１３が満充電になったと判定されるまで、ステップＳ１２およびＳ１３の処理が繰り返し実行される。
【０１５５】
一方、ステップＳ１２において、充電の終了が指令されたと判定されるか、または、ステップＳ１３において、高圧バッテリ１１３が満充電になったと判定された場合、図１１の処理は終了する。
【０１５６】
すなわち、高速充電の場合、充電時間が短く、DCDCコンバータ１６の消費電力が充電効率に及ぼす影響が小さく、また、車内に人がいて、低圧負荷１１８が動作している可能性が高いため、DCDCコンバータ１６は通常モードで動作する。
【０１５７】
このように、高圧バッテリ１１３の普通充電中、基本的にDCDCコンバータ１６が省電力モードで動作するため、消費電力を削減し、充電効率を向上させることができる。
【０１５８】
また、高圧バッテリ１１３の普通充電中であっても、モード切替対象負荷１３１の起動操作が行われた場合に、即座に通常モードに移行するため、モード切替対象負荷１３１を正常に動作させることができる。
【０１５９】
＜２．変形例＞
以下、本発明の実施の形態の変形例について説明する。
【０１６０】
［変形例１］
例えば、図１５に示されるように、操作パネル５０１から各モード切替対象負荷１３１に対する操作を行うようにして、操作パネル５０１から各モード切替対象負荷１３１の動作信号をBMU１１２に供給するようにしてもよい。
【０１６１】
なお、操作パネル５０１は、低圧負荷１１８の１つであり、モード切替対象負荷１３１を操作するためのユーザインタフェースを提供する。
【０１６２】
図１６および図１７は、操作パネル５０１に表示される操作画面の一例を示している。
【０１６３】
図１６は、車両１０１の普通充電中に操作パネル５０１に表示される操作画面の例を示している。この操作画面には、普通充電中であることが表示されるとともに、充電の残り時間が表示されている。
【０１６４】
また、この操作画面には、モード切替対象負荷１３１を操作するためのボタン５３１乃至５３３が表示されている。具体的には、ボタン５３１は、モード切替対象負荷１３１の１つであるエアコンディショナ（の制御回路）の操作画面を表示させるためのボタンである。ボタン５３２は、モード切替対象負荷１３１の１つであるカーオーディオ装置およびカーナビゲーション装置の操作画面を表示させるためのボタンである。ボタン５３３は、その他のモード切替対象負荷１３１の操作画面を表示させるためのボタンである。
【０１６５】
図１７は、図１６の操作画面で、ボタン５３１が押下されたときに表示される操作画面の例を示している。この操作画面には、普通充電中であることが示されている。
【０１６６】
また、この操作画面には、モード切替対象負荷１３１を操作するためのボタン５５１乃至５５６が表示されている。具体的には、ボタン５５１および５５２は、車両１０１の前席のエアコンディショナの温度を上げるまたは下げるためのボタンである。ボタン５５３は、車両１０１の後席のエアコンディショナの温度設定の操作画面を表示させるためのボタンである。ボタン５５４は、車両１０１のトランクのエアコンディショナの温度設定の操作画面を表示させるためのボタンである。ボタン５５５は、カーオーディオ装置およびカーナビゲーション装置の操作画面を表示させるためのボタンである。ボタン５５６は、その他の装置の操作画面を表示させるためのボタンである。
【０１６７】
また、操作パネル５０１は、CANに準拠した通信により、モード切替対象負荷１３１およびBMU１１２と通信を行う。そして、操作パネル５０１は、ユーザにより行われた操作の種類等を示す信号をモード切替対象負荷１３１に送信し、モード切替対象負荷１３１の状態等を示す信号をモード切替対象負荷１３１から受信する。また、操作パネル５０１は、ユーザにより行われた操作の種類、および、モード切替対象負荷１３１の状態等を示す動作信号をBMU１１２に送信し、高圧バッテリ１１３の充電状態等を示す情報をBMU１１２から受信する。
【０１６８】
［変形例２］
また、上述した省電力モード時に停止する検出機能の種類の組み合わせは、その一例であり、他の組み合わせに設定することも可能である。
【０１６９】
［変形例３］
さらに、以上の説明では、省電力モード時に、パラメータ検出機能の一部を停止するようにしたが、停止せずに、検出周期を長くするようにしてもよい。
【０１７０】
［変形例４］
また、省電力モード時に、上述したパラメータの検出周期、および、スイッチング素子２０１ａ乃至２０１ｄの駆動制御周期以外の他の制御周期を長くするようにしてもよい。
【０１７１】
上述した一連の処理は、ハードウエアにより実行することもできるし、ソフトウエアにより実行することもできる。一連の処理をソフトウエアにより実行する場合には、そのソフトウエアを構成するプログラムが、コンピュータにインストールされる。ここで、コンピュータには、制御部１５７など、専用のハードウエアに組み込まれているコンピュータや、各種のプログラムをインストールすることで、各種の機能を実行することが可能な、例えば汎用のパーソナルコンピュータなどが含まれる。
【０１７２】
なお、コンピュータが実行するプログラムは、本明細書で説明する順序に沿って時系列に処理が行われるプログラムであっても良いし、並列に、あるいは呼び出しが行われたとき等の必要なタイミングで処理が行われるプログラムであっても良い。
【０１７３】
また、本発明の実施の形態は、上述した実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々の変更が可能である。
【符号の説明】
【０１７４】
１０１ 車両
１１２ BMU
１１３ 高圧バッテリ
１１６ DCDCコンバータ
１１７ 低圧バッテリ
１１８ 低圧負荷
１３１ モード切替対象負荷
１５１ 電力変換部
１５３ａ，１５３ｂ 電流検出回路
１５４ 温度検出回路
１５５ 出力電圧検出回路
１５６ IG電圧検出回路
１５７ 制御部
１５８ ドライブ回路
１７２ スイッチング回路
１８１ 入力電圧異常検出回路
２０１ａ乃至２０１ｄ スイッチング素子
３０１，３２１，３４１，３６１，３８１ 半導体スイッチ
４０１ 通信部
４０２ 充電検出部
４０３ 負荷監視部
４０４ モード設定部
４０５ パラメータ検出制御部
４０６ 制御周期制御部
４０７ スイッチング制御部
５０１ 操作パネル
【特許請求の範囲】
【請求項１】
スイッチング素子を備え、前記スイッチング素子を駆動することにより、電動車両の走行用の第１のバッテリの電圧を降圧し、その降圧電圧を第２のバッテリおよび負荷に供給する電力変換装置において、
前記スイッチング素子の駆動を制御するスイッチング制御手段と、
前記負荷のうち所定の対象負荷に対する起動操作の有無を検出する負荷監視手段と、
前記第１のバッテリの充電の有無および充電方法を検出する充電検出手段と、
前記第１のバッテリの充電中に前記電力変換装置の供給動作モードを第１のモードより消費電力が少ない第２のモードに設定するとともに、前記第２のモードに設定している場合に、前記負荷監視手段が、前記対象負荷に対する起動操作を検出したとき、前記第１のモードに変更するモード設定手段と
備えることを特徴とする電力変換装置。
【請求項２】
前記第２のモードに設定されている場合、前記スイッチング素子の駆動の制御に用いるパラメータの少なくとも一部の検出を停止させるパラメータ検出制御手段を
さらに備えることを特徴とする請求項１に記載の電力変換装置。
【請求項３】
前記スイッチング制御手段は、前記第２のモードに設定されている場合、検出が停止されている前記パラメータの異常時の対応処理を実行しない
ことを特徴とする請求項２に記載の電力変換装置。
【請求項４】
前記第２のモードに設定されている場合、前記第１のモードに設定されている場合より前記電力変換装置の制御周期を長くする制御周期制御手段を
さらに備えることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の電力変換装置。
【請求項５】
前記制御周期は、前記スイッチング素子の駆動の制御に用いるパラメータの検出を行う周期、および、前記スイッチング素子の駆動の制御を行う周期のうち少なくとも一方を含む
ことを特徴とする請求項４に記載の電力変換装置。
【請求項６】
前記パラメータは、前記電力変換装置の入力電圧、入力電流、出力電圧、出力電流、および、温度のうち少なくとも１つを含む
ことを特徴とする請求項２、３および５のいずれかに記載の電力変換装置。
【請求項７】
前記負荷監視手段は、前記対象負荷の状態をさらに検出し、
前記モード設定手段は、前記第１のバッテリの普通充電の開始時に前記対象負荷が動作している場合、前記第１のモードに設定する
ことを特徴とする請求項１に記載の電力変換装置。
【請求項８】
前記モード設定手段は、前記第１のバッテリの普通充電中に前記第１のモードに設定している場合に全ての前記対象負荷の停止が検出されたとき、前記第２のモードに変更する
ことを特徴とする請求項７に記載の電力変換装置。
【請求項９】
前記モード設定手段は、前記第１のバッテリの急速充電中に前記第１のモードに固定する
ことを特徴とする請求項１に記載の電力変換装置。
【請求項１０】
スイッチング素子を備え、前記スイッチング素子を駆動することにより、電動車両の走行用の第１のバッテリの電圧を降圧し、その降圧電圧を第２のバッテリおよび負荷に供給する電力変換装置が、
前記負荷のうち所定の対象負荷に対する起動操作の有無を検出し、
前記第１のバッテリの充電の有無および充電方法を検出し、
前記第１のバッテリの充電中に前記電力変換装置の供給動作モードを第１のモードより消費電力が少ない第２のモードに設定するとともに、前記第２のモードに設定している場合に前記対象負荷に対する起動操作が検出されたとき、前記第１のモードに変更する
ステップを含むことを特徴とする電力制御方法。
【請求項１】
スイッチング素子を備え、前記スイッチング素子を駆動することにより、電動車両の走行用の第１のバッテリの電圧を降圧し、その降圧電圧を第２のバッテリおよび負荷に供給する電力変換装置において、
前記スイッチング素子の駆動を制御するスイッチング制御手段と、
前記負荷のうち所定の対象負荷に対する起動操作の有無を検出する負荷監視手段と、
前記第１のバッテリの充電の有無および充電方法を検出する充電検出手段と、
前記第１のバッテリの充電中に前記電力変換装置の供給動作モードを第１のモードより消費電力が少ない第２のモードに設定するとともに、前記第２のモードに設定している場合に、前記負荷監視手段が、前記対象負荷に対する起動操作を検出したとき、前記第１のモードに変更するモード設定手段と
備えることを特徴とする電力変換装置。
【請求項２】
前記第２のモードに設定されている場合、前記スイッチング素子の駆動の制御に用いるパラメータの少なくとも一部の検出を停止させるパラメータ検出制御手段を
さらに備えることを特徴とする請求項１に記載の電力変換装置。
【請求項３】
前記スイッチング制御手段は、前記第２のモードに設定されている場合、検出が停止されている前記パラメータの異常時の対応処理を実行しない
ことを特徴とする請求項２に記載の電力変換装置。
【請求項４】
前記第２のモードに設定されている場合、前記第１のモードに設定されている場合より前記電力変換装置の制御周期を長くする制御周期制御手段を
さらに備えることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の電力変換装置。
【請求項５】
前記制御周期は、前記スイッチング素子の駆動の制御に用いるパラメータの検出を行う周期、および、前記スイッチング素子の駆動の制御を行う周期のうち少なくとも一方を含む
ことを特徴とする請求項４に記載の電力変換装置。
【請求項６】
前記パラメータは、前記電力変換装置の入力電圧、入力電流、出力電圧、出力電流、および、温度のうち少なくとも１つを含む
ことを特徴とする請求項２、３および５のいずれかに記載の電力変換装置。
【請求項７】
前記負荷監視手段は、前記対象負荷の状態をさらに検出し、
前記モード設定手段は、前記第１のバッテリの普通充電の開始時に前記対象負荷が動作している場合、前記第１のモードに設定する
ことを特徴とする請求項１に記載の電力変換装置。
【請求項８】
前記モード設定手段は、前記第１のバッテリの普通充電中に前記第１のモードに設定している場合に全ての前記対象負荷の停止が検出されたとき、前記第２のモードに変更する
ことを特徴とする請求項７に記載の電力変換装置。
【請求項９】
前記モード設定手段は、前記第１のバッテリの急速充電中に前記第１のモードに固定する
ことを特徴とする請求項１に記載の電力変換装置。
【請求項１０】
スイッチング素子を備え、前記スイッチング素子を駆動することにより、電動車両の走行用の第１のバッテリの電圧を降圧し、その降圧電圧を第２のバッテリおよび負荷に供給する電力変換装置が、
前記負荷のうち所定の対象負荷に対する起動操作の有無を検出し、
前記第１のバッテリの充電の有無および充電方法を検出し、
前記第１のバッテリの充電中に前記電力変換装置の供給動作モードを第１のモードより消費電力が少ない第２のモードに設定するとともに、前記第２のモードに設定している場合に前記対象負荷に対する起動操作が検出されたとき、前記第１のモードに変更する
ステップを含むことを特徴とする電力制御方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【公開番号】特開２０１２−１８２８９４（Ｐ２０１２−１８２８９４Ａ）
【公開日】平成２４年９月２０日（２０１２．９．２０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−４３５１８（Ｐ２０１１−４３５１８）
【出願日】平成２３年３月１日（２０１１．３．１）
【出願人】（５１０１２３８３９）オムロンオートモーティブエレクトロニクス株式会社 (110)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年９月２０日（２０１２．９．２０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年３月１日（２０１１．３．１）
【出願人】（５１０１２３８３９）オムロンオートモーティブエレクトロニクス株式会社 (110)
【Ｆターム（参考）】
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