JP7558100B2 - 給電装置 - Google Patents

Description

本発明は、給電装置に関する。

電気自動車やプラグインハイブリッド車等の電動車に搭載されているバッテリは、電化製品等の負荷を駆動させるための直流電源となる。例えば、特許文献１に記載の給電装置は、バッテリを放電させて得た直流電圧を、負荷が必要とする交流電圧（例えば、ＡＣ１００［Ｖ］）に変換して出力することで、負荷を駆動させる。

図５に、特許文献１に記載の給電装置の構成を簡略化した給電装置１Ｅを示す。給電装置１Ｅは、放電コネクタ２と、放電ケーブル３と、本体４とで構成される。

放電コネクタ２の一方側は、バッテリ２１を搭載した電動車２０のインレット２２に接続され、放電コネクタ２の他方側は、放電ケーブル３を介して本体４に接続される。本体４は、ケーブルコネクタ５と、第１コンセント６と、第２コンセント７と、第１ＤＣ／ＡＣ変換ユニット８と、第２ＤＣ／ＡＣ変換ユニット９と、制御部１３Ｅとを備え、バッテリ２１を放電させて得た直流電圧を交流電圧に変換して負荷３０に出力する。

第１ＤＣ／ＡＣ変換ユニット８および第２ＤＣ／ＡＣ変換ユニット９は、所定の出力周波数（５０［Ｈｚ］または６０［Ｈｚ］）の交流電圧を出力する。その際、第１ＤＣ／ＡＣ変換ユニット８の入力側（直流側）および第２ＤＣ／ＡＣ変換ユニット９の入力側（直流側）には、出力周波数の倍の周波数（１００［Ｈｚ］または１２０［Ｈｚ］）のリプル（リプル電流および／またはリプル電圧）が発生する。第１ＤＣ／ＡＣ変換ユニット８で生じたリプルと第２ＤＣ／ＡＣ変換ユニット９で生じたリプルは、互いに干渉して電動車２０側に伝搬する。

第１ＤＣ／ＡＣ変換ユニット８の出力周波数と第２ＤＣ／ＡＣ変換ユニット９の出力周波数は、製造バラツキ等に起因して、わずかに異なり、第１ＤＣ／ＡＣ変換ユニット８で生じるリプルの周波数と第２ＤＣ／ＡＣ変換ユニット９で生じるリプルの周波数もわずかに異なる場合がある。この場合、互いに干渉したリプルは、非常に低周波のビート周波数を有するため、リプルを低減するための対策が必要となる。

図６に、リプル低減対策を行った給電装置１Ｅ’を示す。給電装置１Ｅ’は、図５に示した給電装置１ＥにＬＣフィルタ回路１４を追加したものである。この構成によれば、ＬＣフィルタ回路１４により、ビート周波数を有するリプルを低減することができる。

しかしながら、リプルは給電装置１Ｅ’の使用環境によって変動し、電動車２０に対するリプルの影響も、小～大（電動車２０のフェールセーフ作動による放電停止～電動車２０の破損）と変動する。通常、リプル低減対策を行うときは、電動車２０に対するリプルの影響が大の場合を考慮して行う。

リプルの影響が大の場合を考慮すると、給電装置１Ｅ’では、大規模なＬＣフィルタ回路１４が必要になるため、装置全体が大型化してしまうという問題がある。

なお、大規模なＬＣフィルタ回路１４を追加する代わりに、第１ＤＣ／ＡＣ変換ユニット８および第２ＤＣ／ＡＣ変換ユニット９の一方をマスター機、他方をスレーブ機として、マスター・スレーブ制御を行いつつ、双方の出力周波数を１８０°異ならせる出力周波数逆位相制御を行うことで、リプルを低減することができる。しかしながら、この対策は、制御が極めて複雑になるという問題がある。

特開２０１９－９８９６号公報

本発明は上記事情に鑑みてなされたものであって、その課題とするところは、装置全体の大型化を招くことなく、比較的簡易な制御でリプルを低減することが可能な給電装置を提供することにある。

上記課題を解決するために、本発明に係る給電装置は、
直流電圧が入力される直流入力部と、
前記直流電圧を第１の交流電圧に変換して出力する第１電力変換部と、
前記直流電圧を第２の交流電圧に変換して出力する第２電力変換部と、
前記直流入力部と前記第１電力変換部および前記第２電力変換部とを接続する直流電圧ラインと、
前記第１電力変換部および前記第２電力変換部を制御する制御部と、
を備える給電装置であって、
前記第１電力変換部および／または前記第２電力変換部で生じて前記直流電圧ラインを伝搬するリプルを検出するための検出手段をさらに備え、
前記制御部は、前記リプルが所定の閾値を超えた場合に、前記第１電力変換部の出力を停止させることなく、前記第２電力変換部の出力を停止させる停止処理を実行する
ことを特徴とする。

この構成によれば、リプルが所定の閾値を超えた場合に第２電力変換部の出力を停止させるので、装置全体の大型化を招くことなく、比較的簡易な制御でリプルを低減することができる。さらに、この構成によれば、停止処理の実行中に、第１電力変換部の出力を停止させないので、第１電力変換部の接続先の負荷に対しては、継続した電力供給が可能となる。

前記給電装置は、
オン状態のときに前記第２電力変換部への電源電圧の供給を可能にし、オフ状態のときに前記電源電圧の供給を停止させる電源スイッチ部を備え、
前記制御部は、
前記リプルが前記閾値を超えた場合に、前記電源スイッチ部をオフ状態にして前記電源電圧の供給を停止させることで、前記第２電力変換部の出力を停止させるよう構成できる。

前記給電装置において、
前記第２電力変換部は、複数の第２電力変換ユニットを含み、
前記複数の第２電力変換ユニットは、それぞれが前記直流電圧を前記第２の交流電圧に変換して出力し、
前記電源スイッチ部は、前記複数の第２電力変換ユニットに対応して、複数の電源スイッチを含み、
前記制御部は、前記リプルが前記閾値を超えた場合に、前記複数の電源スイッチを予め設定された優先順位に従って順次オフ状態にするよう構成できる。

前記給電装置において、
前記直流電圧ラインは、
一端が前記直流入力部に接続される合流ラインと、
前記合流ラインの他端から分岐して前記第１電力変換部および前記第２電力変換部に接続される分岐ラインと、
を含み、
前記検出手段は、前記リプルのうちリプル電流を検出するために、前記合流ラインに設けられた電流検出手段であってもよい。

前記給電装置において、
前記制御部は、
前記電流検出手段の検出値から前記リプル電流の交流信号を抽出する抽出部と、
前記交流信号がゼロになるゼロクロスタイミングを検出するゼロクロス検出部と、
前記第２電力変換部の出力を再開させるタイミングを決定するタイミング決定部と、
を備え、
前記抽出部は、前記停止処理の実行中に、前記リプル電流のうち前記第１電力変換部で生じる第１リプル電流の第１交流信号を抽出し、
前記ゼロクロス検出部は、前記停止処理の実行中に、前記第１交流信号のゼロクロスタイミングを検出し、
前記タイミング決定部は、前記第２電力変換部の出力を再開させたときに、前記リプル電流のうち前記第２電力変換部で生じる第２リプル電流の位相が前記第１交流信号の位相に対してシフトした状態となるタイミングを決定するよう構成できる。

前記給電装置において、
前記第２電力変換部は、複数の第２電力変換ユニットを含み、
前記複数の第２電力変換ユニットは、それぞれが前記直流電圧を前記第２の交流電圧に変換して出力し、
前記タイミング決定部は、前記複数の第２電力変換ユニットの出力を再開させたときに、前記複数の第２電力変換ユニットのうち一部のユニットで生じるリプル電流の位相が前記第１交流信号の位相に対して第１位相角だけシフトした状態となり、かつ前記複数の第２電力変換ユニットのうち残りのユニットで生じるリプル電流の位相が前記第１交流信号の位相に対して前記第１位相角と異なる第２位相角だけシフトした状態となるタイミングを決定するよう構成できる。

本発明によれば、装置全体の大型化を招くことなく、比較的簡易な制御でリプルを低減することが可能な給電装置を提供することができる。

第１実施形態に係る給電装置のブロック図である。 第２実施形態に係る給電装置のブロック図である。 第３実施形態に係る給電装置のブロック図である。 第４実施形態に係る給電装置のブロック図である。 従来の給電装置（リプル低減対策なし）のブロック図である。 従来の給電装置（リプル低減対策あり）のブロック図である。

以下、添付図面を参照して、本発明に係る給電装置の実施形態について説明する。

［第１実施形態］
図１に、本発明の第１実施形態に係る給電装置１Ａを示す。給電装置１Ａは、放電コネクタ２と、放電ケーブル３と、本体４とで構成される。

給電装置１Ａは、本体４に設けられた「開始ボタン」（図示せず）が押されると給電動作を開始し、本体４に設けられた「停止ボタン」（図示せず）が押されると給電動作を停止する。給電動作時の給電装置１Ａは、電動車２０に搭載されたバッテリ２１から直流電力を取り出し、交流電力に変換して第１負荷３１および第２負荷３２に供給する。

放電コネクタ２は、電動車２０のインレット２２に抜き差しできるよう構成されている。放電ケーブル３は、放電コネクタ２と本体４とを接続するケーブルである。バッテリ２１の放電電力は、インレット２２、放電コネクタ２、放電ケーブル３を介して本体４に供給される。

本体４は、ケーブルコネクタ５と、第１コンセント６と、第２コンセント７と、第１ＤＣ／ＡＣ変換ユニット８と、第２ＤＣ／ＡＣ変換ユニット９と、検出手段１０と、第１電源スイッチ１１と、第２電源スイッチ１２と、制御部１３Ａとを備える。

ケーブルコネクタ５は、放電ケーブル３と本体４とを接続し、放電ケーブル３内の直流電圧ラインと本体４内の直流電圧ラインとを接続する。ケーブルコネクタ５は、放電コネクタ２および放電ケーブル３とともに、本発明の「直流入力部」に相当する。

第１コンセント６および第２コンセント７は、電化製品等の負荷のプラグを抜き差しできるよう構成されている。本実施形態では、第１コンセント６には、第１負荷３１のプラグが差し込まれており、第２コンセント７には、第２負荷３２のプラグが差し込まれている。第１コンセント６は、第２コンセント７よりも優先的に電力供給が可能となるコンセントである。

第１ＤＣ／ＡＣ変換ユニット８は、本発明の「第１電力変換部」および「第１電力変換ユニット」に相当し、ＤＣ／ＡＣ変換動作を行うインバータ回路およびインバータ制御回路を含む。第１ＤＣ／ＡＣ変換ユニット８のインバータ回路は、直流側（入力側）が直流電圧ラインを介してケーブルコネクタ５に接続され、交流側（出力側）が交流電圧ラインを介して第１コンセント６に接続される。第１ＤＣ／ＡＣ変換ユニット８のインバータ回路は、入力された直流電圧を第１の交流電圧（例えば、ＡＣ１００［Ｖ］）に変換して出力する。

第１ＤＣ／ＡＣ変換ユニット８のインバータ制御回路は、第１電源ラインＬ１を介して制御部１３Ａに接続されており、制御部１３Ａから第１電源ラインＬ１を介して電源電圧の供給を受ける。第１ＤＣ／ＡＣ変換ユニット８のインバータ制御回路は、電源電圧の供給が停止すると、インバータ回路の制御を停止させる。その結果、第１ＤＣ／ＡＣ変換ユニット８のインバータ回路では、第１の交流電圧の出力が停止する。

第２ＤＣ／ＡＣ変換ユニット９は、本発明の「第２電力変換部」および「第２電力変換ユニット」に相当し、ＤＣ／ＡＣ変換動作を行うインバータ回路およびインバータ制御回路を含む。第２ＤＣ／ＡＣ変換ユニット９のインバータ回路は、直流側（入力側）が直流電圧ラインを介してケーブルコネクタ５に接続され、交流側（出力側）が交流電圧ラインを介して第２コンセント７に接続される。第２ＤＣ／ＡＣ変換ユニット９のインバータ回路は、入力された直流電圧を第２の交流電圧（例えば、ＡＣ１００［Ｖ］）に変換して出力する。

第２ＤＣ／ＡＣ変換ユニット９のインバータ制御回路は、第２電源ラインＬ２を介して制御部１３Ａに接続されており、制御部１３Ａから第２電源ラインＬ２を介して電源電圧の供給を受ける。第２ＤＣ／ＡＣ変換ユニット９のインバータ制御回路は、電源電圧の供給が停止すると、インバータ回路の制御を停止させる。その結果、第２ＤＣ／ＡＣ変換ユニット９のインバータ回路では、第２の交流電圧の出力が停止する。

第１ＤＣ／ＡＣ変換ユニット８および第２ＤＣ／ＡＣ変換ユニット９が所定の出力周波数（例えば、５０［Ｈｚ］または６０［Ｈｚ］）を有する第１および第２の交流電圧を出力した際、第１ＤＣ／ＡＣ変換ユニット８の入力側（直流側）および第２ＤＣ／ＡＣ変換ユニット９の入力側（直流側）には、出力周波数の倍の周波数（例えば、１００［Ｈｚ］または１２０［Ｈｚ］）のリプル（リプル電流および／またはリプル電圧）が発生する。第１ＤＣ／ＡＣ変換ユニット８で生じた第１リプルと第２ＤＣ／ＡＣ変換ユニット９で生じた第２リプルは、互いに干渉して電動車２０側に伝搬する。

検出手段１０は、本体４内の直流電圧ラインに設けられ、第１ＤＣ／ＡＣ変換ユニット８で生じた第１リプルおよび／または第２ＤＣ／ＡＣ変換ユニット９で生じた第２リプルを検出する。本実施形態では、検出手段１０として、リプル電流を検出するためのカレントセンサ（本発明の「電流検出手段」に相当）を用いる。

本体４内の直流電圧ラインは、一端がケーブルコネクタ５に接続される合流ラインと、合流ラインの他端から分岐して第１ＤＣ／ＡＣ変換ユニット８および第２ＤＣ／ＡＣ変換ユニット９に接続される分岐ラインとを含む。検出手段１０は、合流ラインに設けられ、合流ラインを流れる直流電流と、第１ＤＣ／ＡＣ変換ユニット８で生じた第１リプル電流と、第２ＤＣ／ＡＣ変換ユニット９で生じた第２リプル電流とを検出する。検出手段１０は、検出結果を制御部１３Ａに出力する。

第１電源スイッチ１１は、制御部１３Ａの制御下で、オン状態とオフ状態が切り替わるよう構成されている。第１電源スイッチ１１は、第１電源ラインＬ１に介装され、オン状態のときに第１ＤＣ／ＡＣ変換ユニット８のインバータ制御回路への電源電圧の供給を可能にし、オフ状態のときに上記電源電圧の供給を遮断する。第１電源スイッチ１１として、例えば、リレーを用いる。なお、第１電源スイッチ１１は、省略することができる。

第２電源スイッチ１２は、制御部１３Ａの制御下で、オン状態とオフ状態が切り替わるよう構成されている。第２電源スイッチ１２は、第２電源ラインＬ２に介装され、オン状態のときに第２ＤＣ／ＡＣ変換ユニット９のインバータ制御回路への電源電圧の供給を可能にし、オフ状態のときに上記電源電圧の供給を遮断する。第２電源スイッチ１２として、例えば、リレーを用いる。

制御部１３Ａは、例えば、マイコンで構成される。制御部１３Ａは、第１ＤＣ／ＡＣ変換ユニット８および第２ＤＣ／ＡＣ変換ユニット９に電源電圧を供給するとともに、電動車２０と通信を行ったり、第１ＤＣ／ＡＣ変換ユニット８および第２ＤＣ／ＡＣ変換ユニット９の制御を行ったりする。

制御部１３Ａは、第１電源スイッチ１１および第２電源スイッチ１２のオン状態とオフ状態とを切り替える。例えば、制御部１３Ａは、電動車２０と通信により電動車２０の異常に関する情報を取得した場合、第１電源スイッチ１１および第２電源スイッチ１２の双方をオフ状態にして、第１ＤＣ／ＡＣ変換ユニット８および第２ＤＣ／ＡＣ変換ユニット９への電源電圧の供給を停止させる。これにより、第１ＤＣ／ＡＣ変換ユニット８および第２ＤＣ／ＡＣ変換ユニット９のＤＣ／ＡＣ変換動作が停止する。

なお、第１電源スイッチ１１がない場合は、制御部１３Ａから第１ＤＣ／ＡＣ変換ユニット８に停止信号を出力して、第１ＤＣ／ＡＣ変換ユニット８の側でＤＣ／ＡＣ変換動作を停止させるか、制御部１３Ａの内部で第１電源スイッチ１１への電源電圧の供給を停止させてもよい。

制御部１３Ａは、リプル（本実施形態では、リプル電流）が所定の閾値を超えた場合に、第１ＤＣ／ＡＣ変換ユニット８のＤＣ／ＡＣ変換動作を停止させることなく、第２ＤＣ／ＡＣ変換ユニット９のＤＣ／ＡＣ変換動作を停止させる停止処理を実行する。

具体的には、制御部１３Ａは、検出手段１０の検出値が所定の閾値を超えた場合、第１電源スイッチ１１をオン状態に維持したまま、第２電源スイッチ１２をオン状態からオフ状態に切り替える。

第１電源スイッチ１１はオン状態に維持されるので、第１ＤＣ／ＡＣ変換ユニット８への電源電圧の供給は継続される。すなわち、第１ＤＣ／ＡＣ変換ユニット８のＤＣ／ＡＣ変換動作（第１の交流電圧の出力）は継続されるので、第１ＤＣ／ＡＣ変換ユニット８の接続先の第１負荷３１に対して、継続した電力供給が可能となる。

一方で、第２電源スイッチ１２はオン状態からオフ状態に切り替わるので、第２ＤＣ／ＡＣ変換ユニット９への電源電圧の供給は停止される。これにより、第２ＤＣ／ＡＣ変換ユニット９のＤＣ／ＡＣ変換動作（第２の交流電圧の出力）は停止し、第２ＤＣ／ＡＣ変換ユニット９の入力側には第２リプル電流が生じなくなる。なお、制御部１３Ａは、一定時間経過後に第２電源スイッチ１２をオン状態に切り替えてもよいし、現在実行中の給電動作が終了するまで第２電源スイッチ１２のオフ状態を維持してもよい。

本実施形態に係る給電装置１Ａによれば、装置全体の大型化を招くことなく、比較的簡易な制御でリプルを低減することができる。

［第２実施形態］
図２に、本発明の第２実施形態に係る給電装置１Ｂを示す。給電装置１Ｂは、放電コネクタ２と、放電ケーブル３と、本体４とで構成される。放電コネクタ２および放電ケーブル３は、第１実施形態と同じである。

本体４は、ケーブルコネクタ５と、２つの第１コンセント６（６－１，６－２）と、３つの第２コンセント７（７－１～７－３）と、２つの第１ＤＣ／ＡＣ変換ユニット８（８－１，８－２）と、３つの第２ＤＣ／ＡＣ変換ユニット９（９－１～９－３）と、検出手段１０と、２つの第１電源スイッチ１１（１１－１，１１－２）と、３つの第２電源スイッチ１２（１２－１～１２－３）と、制御部１３Ｂとを備える。

ケーブルコネクタ５および検出手段１０は、第１実施形態と同じである。

第１コンセント６（６－１，６－２）および第２コンセント７（７－１～７－３）は、第１実施形態と同様に、第１負荷３１および第２負荷３２のプラグを抜き差しできるよう構成されている。本実施形態では、図２に示すとおり、第１コンセント６－１，６－２にそれぞれ第１負荷３１－１，３１－２のプラグが差し込まれており、第２コンセント７－１～７－３には、それぞれ第２負荷３２－１～３２－３のプラグが差し込まれている。

第１ＤＣ／ＡＣ変換ユニット８－１，８－２のそれぞれは、本発明の「第１電力変換ユニット」に相当し、第１実施形態と同様に、ＤＣ／ＡＣ変換動作を行うインバータ回路およびインバータ制御回路を含む。第１ＤＣ／ＡＣ変換ユニット８－１，８－２の各インバータ回路は、入力された直流電圧を第１の交流電圧（例えば、ＡＣ１００［Ｖ］）に変換して出力する。

第１ＤＣ／ＡＣ変換ユニット８－１，８－２の各インバータ制御回路は、第１電源ラインＬ１（Ｌ１－１，Ｌ１－２）を介して制御部１３Ｂに接続されており、制御部１３Ｂから第１電源ラインＬ１（Ｌ１－１，Ｌ１－２）を介して電源電圧の供給を受ける。第１ＤＣ／ＡＣ変換ユニット８－１，８－２の各インバータ制御回路は、電源電圧の供給が停止すると、インバータ回路の制御を停止させる。その結果、第１ＤＣ／ＡＣ変換ユニット８－１，８－２の各インバータ回路では、第１の交流電圧の出力が停止する。

第２ＤＣ／ＡＣ変換ユニット９－１～９－３のそれぞれは、本発明の「第２電力変換ユニット」に相当し、第１実施形態と同様に、ＤＣ／ＡＣ変換動作を行うインバータ回路およびインバータ制御回路を含む。第２ＤＣ／ＡＣ変換ユニット９－１～９－３の各インバータ回路は、入力された直流電圧を第２の交流電圧（例えば、ＡＣ１００［Ｖ］）に変換して出力する。

第２ＤＣ／ＡＣ変換ユニット９－１～９－３の各インバータ制御回路は、第２電源ラインＬ２（Ｌ２－１～Ｌ２－３）を介して制御部１３Ｂに接続されており、制御部１３Ｂから第２電源ラインＬ２（Ｌ２－１～Ｌ２－３）を介して電源電圧の供給を受ける。第２ＤＣ／ＡＣ変換ユニット９－１～９－３の各インバータ制御回路は、電源電圧の供給が停止すると、インバータ回路の制御を停止させる。その結果、第２ＤＣ／ＡＣ変換ユニット９－１～９－３の各インバータ回路では、第２の交流電圧の出力が停止する。

第１電源スイッチ１１（１１－１，１１－２）は、第１実施形態と同様に、制御部１３Ｂの制御下でオン状態とオフ状態が切り替わるよう構成されている。第１電源スイッチ１１－１は第１電源ラインＬ１－１に介装され、第１電源スイッチ１１－２は第１電源ラインＬ１－２に介装されている。

第２電源スイッチ１２（１２－１～１２－３）は、第１実施形態と同様に、制御部１３Ｂの制御下でオン状態とオフ状態が切り替わるよう構成されている。第２電源スイッチ１２－１は第２電源ラインＬ２－１に介装され、第２電源スイッチ１２－２は第２電源ラインＬ２－２に介装され、第２電源スイッチ１２－３は第２電源ラインＬ２－３に介装されている。

制御部１３Ｂは、第１実施形態の制御部１３Ａと共通の機能を有し、さらに、リプル（本実施形態では、リプル電流）が所定の閾値を超えた場合に、第２電源スイッチ１２（１２－１～１２－３）を予め設定された優先順位に従って順次オフ状態にする機能を有する。

例えば、予め設定された優先順位が、第２電源スイッチ１２－１、第２電源スイッチ１２－２、第２電源スイッチ１２－３の場合、制御部１３Ｂは、優先順位の低いものから順にオフ状態にする。すなわち、制御部１３Ｂは、リプル電流が所定の閾値を超えたときに、第２電源スイッチ１２－３をオフ状態に切り替え、まだリプル電流が所定の閾値を超えているときは、第２電源スイッチ１２－２をオフ状態に切り替え、それでもリプル電流が所定の閾値を超えているときは、第２電源スイッチ１２－１をオフ状態に切り替える。

本実施形態に係る給電装置１Ｂでは、第１電源スイッチ１１（１１－１，１１－２）はオン状態に維持されるので、第１ＤＣ／ＡＣ変換ユニット８（８－１，８－２）への電源電圧の供給は継続される。さらに、第２電源スイッチ１２（１２－１～１２－３）を予め設定された優先順位に従って順次オフ状態にするので、リプル電流の大きさに応じて、第２ＤＣ／ＡＣ変換ユニット９（９－１～９－３）への電源電圧の供給が段階的に継続される。

したがって、本実施形態に係る給電装置１Ｂによれば、リプルを低減することができるとともに、第１負荷３１－１，３１－２に対して継続した電力供給が可能となり、さらに第２負荷３２－１～３２－３に対してリプル電流に応じた段階的な電力供給が可能となる。

［第３実施形態］
図３に、本発明の第３実施形態に係る給電装置１Ｃを示す。給電装置１Ｃは、制御部１３Ｃの構成を除いて、第１実施形態と共通する。

制御部１３Ｃは、例えば、マイコンで構成される。制御部１３Ｃは、ＤＣ／ＡＣ変換制御部１３ｃ_１と、スイッチ制御部１３ｃ_２と、抽出部１３ｃ_３と、ゼロクロス検出部１３ｃ_４と、タイミング決定部１３ｃ_５とを備える。

ＤＣ／ＡＣ変換制御部１３ｃ_１は、第１ＤＣ／ＡＣ変換ユニット８および第２ＤＣ／ＡＣ変換ユニット９に電源電圧を供給するとともに、電動車２０と通信を行ったり、第１ＤＣ／ＡＣ変換ユニット８および第２ＤＣ／ＡＣ変換ユニット９の制御を行ったりする。

スイッチ制御部１３ｃ_２は、第１電源スイッチ１１および第２電源スイッチ１２のオン状態とオフ状態とを切り替える。例えば、スイッチ制御部１３ｃ_２は、リプル（本実施形態では、リプル電流）が所定の閾値を超えた場合に、第１電源スイッチ１１をオン状態に維持したまま、第２電源スイッチ１２をオン状態からオフ状態に切り替える。

上記のとおり、ＤＣ／ＡＣ変換制御部１３ｃ_１およびスイッチ制御部１３ｃ_２の機能は、第１実施形態に係る制御部１３Ａの機能と共通する。

抽出部１３ｃ_３は、検出手段１０の検出値から交流信号（例えば、１００［Ｈｚ］または１２０［Ｈｚ］の交流成分）を抽出する。抽出した交流信号は、リプル電流に相当する。例えば、抽出部１３ｃ_３は、停止処理の実行中に、検出手段１０の検出値から直流電流の成分を差し引くことで、第１ＤＣ／ＡＣ変換ユニット８で生じた第１交流信号（第１リプル電流）を抽出する。

ゼロクロス検出部１３ｃ_４は、抽出部１３ｃ_３で抽出した第１交流信号がゼロになるゼロクロスタイミングを検出する。例えば、ゼロクロス検出部１３ｃ_４は、第１交流信号の最大値と最小値との平均値をとり、当該平均値をゼロ点と認識し、第１交流信号が当該平均値になるタイミングをゼロクロスタイミングと認識する。

タイミング決定部１３ｃ_５は、第２ＤＣ／ＡＣ変換ユニット９の出力を再開させるタイミング、言い換えれば、第２電源スイッチ１２をオフ状態からオン状態に切り替えるタイミングを決定する。例えば、タイミング決定部１３ｃ_５は、ゼロクロスタイミングから、第２電源スイッチ１２をオン状態に切り替えるまでの時間（切り替え時間）を予め記憶していてもよい。切り替え時間は、第２電源スイッチ１２がオン状態に切り替わったときに、第２ＤＣ／ＡＣ変換ユニット９で生じる第２リプル電流（第２交流信号）の位相が、第１交流信号の位相に対して所定の位相角（例えば、１８０°）だけシフトした状態となる時間に設定される。これにより、第２電源スイッチ１２がオン状態に切り替わったときに、第1リプル電流と第２リプル電流とが互いに打ち消し合うので、全体のリプル電流は低減する。

スイッチ制御部１３ｃ_２は、ゼロクロス検出部１３ｃ_４で検出したゼロクロスタイミングと、タイミング決定部１３ｃ_５で決定したタイミング（切り替え時間）とに基づいて、第２電源スイッチ１２をオフ状態からオン状態に切り替える。

本実施形態に係る給電装置１Ｃによれば、第２ＤＣ／ＡＣ変換ユニット９で生じる第２リプル電流の位相をシフトさせることで、第２ＤＣ／ＡＣ変換ユニット９の出力を再開させたときにも、リプルを低減することができる。

［第４実施形態］
図４に、本発明の第４実施形態に係る給電装置１Ｄを示す。給電装置１Ｄは、制御部１３Ｄの構成を除いて、第２実施形態と共通する。

制御部１３Ｄは、例えば、マイコンで構成される。制御部１３Ｄは、ＤＣ／ＡＣ変換制御部１３ｄ_１と、スイッチ制御部１３ｄ_２と、抽出部１３ｄ_３と、ゼロクロス検出部１３ｄ_４と、タイミング決定部１３ｄ_５とを備える。

ＤＣ／ＡＣ変換制御部１３ｄ_１およびスイッチ制御部１３ｄ_２は、第３実施形態のＤＣ／ＡＣ変換制御部１３ｃ_１およびスイッチ制御部１３ｃ_２と同じ構成であり、その機能は、第２実施形態に係る制御部１３Ｂの機能と共通する。

抽出部１３ｄ_３は、第３実施形態の抽出部１３ｃ_３と同様に、検出手段１０の検出値から交流信号（例えば、１００［Ｈｚ］または１２０［Ｈｚ］の交流成分）を抽出する。ゼロクロス検出部１３ｄ_４は、第３実施形態のゼロクロス検出部１３ｃ_４と同様に、抽出部１３ｄ_３で抽出した交流信号がゼロになるゼロクロスタイミングを検出する。

タイミング決定部１３ｄ_５は、第２ＤＣ／ＡＣ変換ユニット９－１～９－３のうち停止中のユニットの出力を再開させるタイミング、言い換えれば、第２電源スイッチ１２－１～１２－３のうちオフ状態のスイッチをオン状態に切り替えるタイミングを決定する。

停止処理中において、第２電源スイッチ１２－１～１２－３のうちオフ状態のスイッチが１つの場合、タイミング決定部１３ｄ_５は、第３実施形態と同様にして、タイミング（切り替え時間）を決定する。

停止処理中において、第２電源スイッチ１２－１～１２－３のうちオフ状態のスイッチが２つ以上の場合、タイミング決定部１３ｄ_５は、２つのタイミング（２つの切り替え時間）を決定する。例えば、タイミング決定部１３ｃ_５は、ゼロクロスタイミングから、第２電源スイッチ１２－１～１２－３のうちのオフ状態のスイッチをオン状態に切り替えるまでの２パターンの時間（２つの切り替え時間）を予め記憶していてもよい。

２つの切り替え時間は、第２電源スイッチ１２－１～１２－３がオン状態に切り替わったときに、第２ＤＣ／ＡＣ変換ユニット９－１～９－３のうち一部のユニットで生じるリプル電流（第１の第２交流信号）の位相が第１交流信号の位相から第１位相角（例えば、１２０°）だけシフトするとともに、第２ＤＣ／ＡＣ変換ユニット９－１～９－３のうち残りのユニットで生じるリプル電流（第２の第２交流信号）の位相が第１交流信号の位相から第２位相角（例えば、２４０°）だけシフトした状態となるように、適宜設定される。

例えば、停止処理中に第２ＤＣ／ＡＣ変換ユニット９－１～９－３がすべて停止状態であり、かつ停止処理の直前に第２ＤＣ／ＡＣ変換ユニット９－１が最大出力状態であった場合、出力再開時には、第２ＤＣ／ＡＣ変換ユニット９－１で生じるリプル電流（第１の第２交流信号）の位相が第１交流信号の位相に対して１２０°シフトし、第２ＤＣ／ＡＣ変換ユニット９－２，９－３で生じるリプル電流（第２の第２交流信号）の位相はさらに１２０°シフトした状態となる。これにより、第２電源スイッチ１２－１～１２－３がオン状態に切り替わったときに、第１交流信号と、第１の第２交流信号と、第２の第２交流信号とが互いに弱め合うので、全体としてリプル電流が低減する。

スイッチ制御部１３ｄ_２は、ゼロクロス検出部１３ｄ_４で検出したゼロクロスタイミングと、タイミング決定部１３ｄ_５で決定したタイミング（切り替え時間）とに基づいて、第２電源スイッチ１２－１～１２－３のうちオフ状態のスイッチをオン状態に切り替える。

したがって、本実施形態に係る給電装置１Ｄによれば、第２ＤＣ／ＡＣ変換ユニット９－１～９－３の出力を再開させたときにも、リプルを低減することができる。

［変形例］
以上、本発明に係る給電装置の実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではない。

本発明に係る給電装置は、直流電圧が入力される直流入力部と、直流電圧を第１の交流電圧に変換して出力する第１電力変換部と、直流電圧を第２の交流電圧に変換して出力する第２電力変換部と、直流入力部と第１電力変換部および第２電力変換部とを接続する直流電圧ラインと、第１電力変換部および第２電力変換部を制御する制御部と、を備える給電装置であって、第１電力変換部および／または第２電力変換部で生じて直流電圧ラインを伝搬するリプルを検出するための検出手段をさらに備え、制御部は、リプルが所定の閾値を超えた場合に、第１電力変換部の出力を停止させることなく、第２電力変換部の出力を停止させる停止処理を実行するのであれば、適宜構成を変更できる。

例えば、第１実施形態では、停止処理において、制御部１３Ａから第２ＤＣ／ＡＣ変換ユニット９に停止信号を出力して第２ＤＣ／ＡＣ変換ユニット９の側でＤＣ／ＡＣ変換動作を停止させるか、または制御部１３Ａの内部で第２電源スイッチ１２への電源電圧の供給を停止させてもよい。このような場合、第２電源スイッチ１２は省略できる。

第３実施形態や第４実施形態において、第１交流信号の位相に対して第２交流信号の位相をシフトさせる角度（位相角）は、リプルを低減できるのであれば、任意の角度に設定することができる。

１Ａ～１Ｄ 給電装置
２ 放電コネクタ
３ 放電ケーブル
４ 本体
５ ケーブルコネクタ
６ 第１コンセント
７ 第２コンセント
８ 第１ＤＣ／ＡＣ変換ユニット
９ 第２ＤＣ／ＡＣ変換ユニット
１０ 検出手段
１１ 第１電源スイッチ
１２ 第２電源スイッチ（電源スイッチ部）
１３Ａ～１３Ｄ 制御部
１３ｃ_１，１３ｄ_１ ＤＣ／ＡＣ変換制御部
１３ｃ_２，１３ｄ_２ スイッチ制御部
１３ｃ_３，１３ｄ_３ 抽出部
１３ｃ_４，１３ｄ_４ ゼロクロス検出部
１３ｃ_５，１３ｄ_５ タイミング決定部
２０ 電動車
２１ バッテリ
２２ インレット
３１ 第１負荷
３２ 第２負荷

Claims (4)

1. 直流電圧が入力される直流入力部と、
   前記直流電圧を第１の交流電圧に変換して出力する第１電力変換部と、
   前記直流電圧を第２の交流電圧に変換して出力する第２電力変換部と、
   前記直流入力部と前記第１電力変換部および前記第２電力変換部とを接続する直流電圧ラインと、
   前記第１電力変換部および前記第２電力変換部を制御する制御部と、
   を備える給電装置であって、
   前記第１電力変換部および前記第２電力変換部で生じて前記直流電圧ラインを伝搬するそれぞれのリプルが干渉して生じるリプルを検出するための検出手段と、
   オン状態のときに前記第２電力変換部への電源電圧の供給を可能にし、オフ状態のときに前記電源電圧の供給を停止させる電源スイッチ部と、をさらに備え、
   前記制御部は、前記リプルが所定の閾値を超えた場合に、前記第１電力変換部の出力を停止させることなく、前記電源スイッチ部をオフ状態にして前記電源電圧の供給を停止させることで、前記第２電力変換部の出力を停止させる停止処理を実行し、
   前記第２電力変換部は、複数の第２電力変換ユニットを含み、
   前記複数の第２電力変換ユニットは、それぞれが前記直流電圧を前記第２の交流電圧に変換して出力し、
   前記電源スイッチ部は、前記複数の第２電力変換ユニットに対応して、複数の電源スイッチを含み、
   前記制御部は、前記リプルが前記閾値を超えた場合に、前記複数の電源スイッチを予め設定された優先順位に従って順次オフ状態にする
   ことを特徴とする給電装置。
2. 直流電圧が入力される直流入力部と、
   前記直流電圧を第１の交流電圧に変換して出力する第１電力変換部と、
   前記直流電圧を第２の交流電圧に変換して出力する第２電力変換部と、
   前記直流入力部と前記第１電力変換部および前記第２電力変換部とを接続する直流電圧ラインと、
   前記第１電力変換部および前記第２電力変換部を制御する制御部と、
   を備える給電装置であって、
   前記第１電力変換部および前記第２電力変換部で生じて前記直流電圧ラインを伝搬するそれぞれのリプルが干渉して生じるリプルを検出するための検出手段をさらに備え、
   前記制御部は、前記リプルが所定の閾値を超えた場合に、前記第１電力変換部の出力を停止させることなく、前記第２電力変換部の出力を停止させる停止処理を実行し、
   前記直流電圧ラインは、
   一端が前記直流入力部に接続される合流ラインと、
   前記合流ラインの他端から分岐して前記第１電力変換部および前記第２電力変換部に接続される分岐ラインと、
   を含み、
   前記検出手段は、前記リプルのうちリプル電流を検出するために、前記合流ラインに設けられた電流検出手段である
   ことを特徴とする給電装置。
3. 前記制御部は、
   前記電流検出手段の検出値から前記リプル電流の交流信号を抽出する抽出部と、
   前記交流信号がゼロになるゼロクロスタイミングを検出するゼロクロス検出部と、
   前記第２電力変換部の出力を再開させるタイミングを決定するタイミング決定部と、
   を備え、
   前記抽出部は、前記停止処理の実行中に、前記リプル電流のうち前記第１電力変換部で生じる第１リプル電流の第１交流信号を抽出し、
   前記ゼロクロス検出部は、前記停止処理の実行中に、前記第１交流信号のゼロクロスタイミングを検出し、
   前記タイミング決定部は、前記第２電力変換部の出力を再開させたときに、前記リプル電流のうち前記第２電力変換部で生じる第２リプル電流の位相が前記第１交流信号の位相に対してシフトした状態となるタイミングを決定する
   ことを特徴とする請求項２に記載の給電装置。
4. 前記第２電力変換部は、複数の第２電力変換ユニットを含み、
   前記複数の第２電力変換ユニットは、それぞれが前記直流電圧を前記第２の交流電圧に変換して出力し、
   前記タイミング決定部は、前記複数の第２電力変換ユニットの出力を再開させたときに、前記複数の第２電力変換ユニットのうち一部のユニットで生じるリプル電流の位相が前記第１交流信号の位相に対して第１位相角だけシフトした状態となり、かつ前記複数の第２電力変換ユニットのうち残りのユニットで生じるリプル電流の位相が前記第１交流信号の位相に対して前記第１位相角と異なる第２位相角だけシフトした状態となるタイミングを決定する
   ことを特徴とする請求項３に記載の給電装置。

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