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公開番号2025133400
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-09-11
出願番号2024031329
出願日2024-03-01
発明の名称電源装置及び電源装置の制御方法
出願人本田技研工業株式会社
代理人個人,個人,個人
主分類H02J 7/00 20060101AFI20250904BHJP(電力の発電,変換,配電)
要約【課題】コストの上昇及び設置場所の増大を招くことなく、走行用モータ及び補機の各々に適した電圧を印加することができる電源装置及び電源装置の制御方法を提供する。
【解決手段】電源装置1は、第1電源11、第2電源12、第1スイッチング素子SW1～第5スイッチング素子SW5を有するスイッチ回路13、及びスイッチ回路13を制御して、第1電源11及び第2電源12がインバータ21に並列に接続され、第1電源11又は第2電源が補機22に接続される並列状態と、第1電源11及び第2電源12がインバータ21に直列に接続され、第1電源11又は第2電源12の何れか一方が補機22に接続される直列状態とを切り替える制御装置18とを備える。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
第１ノードと第２ノードとの間に接続された第１電源と、第３ノードと第４ノードとの間に接続された第２電源と、を備え、前記第１ノードと前記第４ノードとの間に接続された第１電気負荷、及び、第５ノードと第６ノードとの間に接続された第２電気負荷に電力を供給する電源装置であって、
前記第１ノードと前記第５ノードとの間に接続された第１スイッチと、前記第３ノードと前記第５ノードとの間に接続された第２スイッチと、前記第２ノードと前記第３ノードとの間に接続された第３スイッチと、前記第２ノードと前記第６ノードとの間に接続された第４スイッチと、及び前記第４ノードと前記第６ノードとの間に接続された第５スイッチとを有するスイッチ回路と、
前記スイッチ回路の前記第３スイッチを開状態に、前記第１スイッチ、前記第２スイッチ、前記第４スイッチ、及び前記第５スイッチを閉状態に制御して、前記第１電源及び前記第２電源が前記第１電気負荷に並列に接続され、前記第１電源又は前記第２電源が前記第２電気負荷に接続される並列状態と、前記第３スイッチを閉状態に、前記第２スイッチ及び前記第４スイッチを開状態に、前記第１スイッチ及び前記第５スイッチの何れか一方を閉状態に、何れか他方を開状態に制御して、前記第１電源及び前記第２電源が前記第１電気負荷に直列に接続され、前記第１電源又は前記第２電源の何れか一方が前記第２電気負荷に接続される直列状態と、を切り替える制御装置と、
を備える電源装置。
続きを表示（約 2,100 文字）【請求項２】
前記第１電源は、前記第１電源の電圧が前記第２電源の電圧よりも大である場合に、前記第２電気負荷に接続され、
前記第２電源は、前記第２電源の電圧が前記第１電源の電圧よりも大である場合に、前記第２電気負荷に接続される、
請求項１記載の電源装置。
【請求項３】
前記第１電源及び前記第２電源の電圧を検出する電圧検出部を備えており、
前記制御装置は、前記直列状態において、前記第１電源の電圧が前記第２電源の電圧よりも大である場合に、前記第１スイッチを閉状態、前記第５スイッチを開状態に制御して、前記第１電源を前記第２電気負荷に接続させ、前記第２電源の電圧が前記第１電源の電圧よりも大である場合に、前記第１スイッチを開状態、前記第５スイッチを閉状態に制御して、前記第２電源を前記第２電気負荷に接続させる、
請求項２記載の電源装置。
【請求項４】
前記制御装置は、前記第１スイッチを閉状態、前記第５スイッチを開状態に制御するときには、一旦、前記第１スイッチ及び前記第５スイッチを共に開状態にしてから、前記第１スイッチを閉状態にし、
前記第１スイッチを開状態、前記第５スイッチを閉状態に制御するときには、一旦、前記第１スイッチ及び前記第５スイッチを共に開状態にしてから、前記第５スイッチを閉状態にする、
請求項３記載の電源装置。
【請求項５】
前記制御装置は、前記並列状態と前記直列状態との切り替えを行う場合に、前記第１電気負荷に印加される電圧が徐々に変化するように前記スイッチ回路を制御する、請求項１記載の電源装置。
【請求項６】
前記制御装置は、前記スイッチ回路の前記第１スイッチを閉状態に固定した上で、前記第３スイッチと、前記第２スイッチ、前記第４スイッチ、及び前記第５スイッチの組とを、反転して交互に開状態及び閉状態に切り替えることによって、前記第１電源が前記第２電気負荷に接続されたままの状態で、前記直列状態と前記並列状態とを切り替える請求項５記載の電源装置。
【請求項７】
前記制御装置は、前記スイッチ回路の前記第５スイッチを閉状態に固定した上で、前記第３スイッチと、前記第１スイッチ、前記第２スイッチ、及び前記第４スイッチの組とを、反転して交互に開状態及び閉状態に切り替えることによって、前記第２電源が前記第２電気負荷に接続されたままの状態で、前記直列状態と前記並列状態とを切り替える請求項５記載の電源装置。
【請求項８】
前記制御装置は、前記並列状態から前記直列状態に切り替える場合には、前記第３スイッチが閉状態になる時間が徐々に長くなり、且つ、複数スイッチの前記組が閉状態になる時間が徐々に短くなるよう制御し、
前記直列状態から前記並列状態に切り替える場合には、前記第３スイッチが閉状態になる時間が徐々に短くなり、且つ、複数スイッチの前記組が閉状態になる時間が徐々に長くなるよう制御する、
請求項６又は請求項７記載の電源装置。
【請求項９】
前記第１電源と、前記第１ノード又は前記第２ノードとの間に配置された第１リアクトルと、
前記第２電源と、前記第３ノード又は前記第４ノードとの間に配置された第２リアクトルと、
を備える請求項１記載の電源装置。
【請求項１０】
第１ノードと第２ノードとの間に接続された第１電源と、第３ノードと第４ノードとの間に接続された第２電源と、を備え、前記第１ノードと前記第４ノードとの間に接続された第１電気負荷、及び、第５ノードと第６ノードとの間に接続された第２電気負荷に電力を供給する電源装置の制御方法であって、
前記電源装置は、前記第１ノードと前記第５ノードとの間に接続された第１スイッチと、前記第３ノードと前記第５ノードとの間に接続された第２スイッチと、前記第２ノードと前記第３ノードとの間に接続された第３スイッチと、前記第２ノードと前記第６ノードとの間に接続された第４スイッチと、及び前記第４ノードと前記第６ノードとの間に接続された第５スイッチとを有するスイッチ回路と、
前記スイッチ回路を制御する制御装置と、を備え、
前記制御装置が、前記スイッチ回路の前記第３スイッチを開状態に、前記第１スイッチ、前記第２スイッチ、前記第４スイッチ、及び前記第５スイッチを閉状態に制御して、前記第１電源及び前記第２電源が前記第１電気負荷に並列に接続され、前記第１電源又は前記第２電源が前記第２電気負荷に接続される並列状態にするステップと、
前記制御装置が、前記第３スイッチを閉状態に、前記第２スイッチ及び前記第４スイッチを開状態に、前記第１スイッチ及び前記第５スイッチの何れか一方を閉状態に、何れか他方を開状態に制御して、前記第１電源及び前記第２電源が前記第１電気負荷に直列に接続され、前記第１電源又は前記第２電源の何れか一方が前記第２電気負荷に接続される直列状態にするステップと、
を有する電源装置の制御方法。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、電源装置及び電源装置の制御方法に関する。
続きを表示（約 2,000 文字）【背景技術】
【０００２】
近年、低炭素社会を実現するために、動力発生源としてエンジンに代えて走行モータを備える車両、又は、エンジンとともに走行モータを備える車両が多くなっている。以下の特許文献１には、このような車両の走行モータに電力を供給するメインバッテリと、補機に電力を供給するサブバッテリとを備える車両用電源システムが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特許第６８８８６８１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、上述した特許文献１に開示された車両用電源システムでは、２つの異なるバッテリを搭載しているため、バッテリ毎に異なる制御が必要になる。具体的には、メインバッテリから供給される電力を用いた走行用モータの制御と、サブバッテリから供給される電力を用いて補機に印加する電圧の制御とが必要になる。このように、２つの異なるバッテリを搭載している車両用電源システムでは、走行用モータを制御するためのコントローラ以外に、補機に印加する電圧の制御を行うコントローラが必要になり、コストの上昇及び設置場所の増大を招いてしまう。
【０００５】
本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、コストの上昇及び設置場所の増大を招くことなく、走行用モータ及び補機の各々に適した電圧を印加することができる電源装置及び電源装置の制御方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
この発明に係る電源装置及び電源装置の制御方法は、以下の構成を採用した。
【０００７】
（１）：この発明の一態様に係る電源装置は、第１ノードと第２ノードとの間に接続された第１電源と、第３ノードと第４ノードとの間に接続された第２電源と、を備え、前記第１ノードと前記第４ノードとの間に接続された第１電気負荷、及び、第５ノードと第６ノードとの間に接続された第２電気負荷に電力を供給する電源装置であって、前記第１ノードと前記第５ノードとの間に接続された第１スイッチと、前記第３ノードと前記第５ノードとの間に接続された第２スイッチと、前記第２ノードと前記第３ノードとの間に接続された第３スイッチと、前記第２ノードと前記第６ノードとの間に接続された第４スイッチと、及び前記第４ノードと前記第６ノードとの間に接続された第５スイッチとを有するスイッチ回路と、前記スイッチ回路の前記第３スイッチを開状態に、前記第１スイッチ、前記第２スイッチ、前記第４スイッチ、及び前記第５スイッチを閉状態に制御して、前記第１電源及び前記第２電源が前記第１電気負荷に並列に接続され、前記第１電源又は前記第２電源が前記第２電気負荷に接続される並列状態と、前記第３スイッチを閉状態に、前記第２スイッチ及び前記第４スイッチを開状態に、前記第１スイッチ及び前記第５スイッチの何れか一方を閉状態に、何れか他方を開状態に制御して、前記第１電源及び前記第２電源が前記第１電気負荷に直列に接続され、前記第１電源又は前記第２電源の何れか一方が前記第２電気負荷に接続される直列状態と、を切り替える制御装置と、を備えるものである。
【０００８】
（２）：上記（１）の態様において、前記第１電源は、前記第１電源の電圧が前記第２電源の電圧よりも大である場合に、前記第２電気負荷に接続され、前記第２電源は、前記第２電源の電圧が前記第１電源の電圧よりも大である場合に、前記第２電気負荷に接続される、ものである。
【０００９】
（３）：上記（２）の態様において、前記第１電源及び前記第２電源の電圧を検出する電圧検出部を備えており、前記制御装置は、前記直列状態において、前記第１電源の電圧が前記第２電源の電圧よりも大である場合に、前記第１スイッチを閉状態、前記第５スイッチを開状態に制御して、前記第１電源を前記第２電気負荷に接続させ、前記第２電源の電圧が前記第１電源の電圧よりも大である場合に、前記第１スイッチを開状態、前記第５スイッチを閉状態に制御して、前記第２電源を前記第２電気負荷に接続させる、ものである。
【００１０】
（４）：上記（３）の態様において、前記制御装置は、前記第１スイッチを閉状態、前記第５スイッチを開状態に制御するときには、一旦、前記第１スイッチ及び前記第５スイッチを共に開状態にしてから、前記第１スイッチを閉状態にし、前記第１スイッチを開状態、前記第５スイッチを閉状態に制御するときには、一旦、前記第１スイッチ及び前記第５スイッチを共に開状態にしてから、前記第５スイッチを閉状態にする、ものである。
（【００１１】以降は省略されています）

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