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公開番号2024048542
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-04-09
出願番号2022154504
出願日2022-09-28
発明の名称電源装置
出願人矢崎総業株式会社
代理人個人,個人,個人
主分類H02J 7/02 20160101AFI20240402BHJP(電力の発電,変換,配電)
要約【課題】負荷の動作を中断することなく、複数の充電器に対応する電源装置を提供する。
【解決手段】第1の負極側バッテリ端子を、第2の正極側バッテリ端子に接続し、第1のスイッチを、第1の正極側バッテリ端子と正極側入力端子との間に接続し、第2のスイッチを、第1の負極側バッテリ端子と第2の正極側バッテリ端子との間の第1の接続点と、正極側入力端子と、の間に接続し、第3のスイッチを、第1の負極側バッテリ端子と第2の正極側バッテリ端子との間の第2の接続点と、負極側入力端子と、の間に接続し、第4のスイッチを、第2の負極側バッテリ端子と負極側入力端子との間に接続し、正極側出力端子を、第1のスイッチと第1の正極側バッテリ端子とを接続するラインに接続し、負極側出力端子を、負極側入力端子と第2の負極側バッテリ端子とを接続するラインに接続する。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項1】
バッテリを接続するための第1の正極側バッテリ端子および第1の負極側バッテリ端子と、
バッテリを接続するための第2の正極側バッテリ端子および第2の負極側バッテリ端子と、
充電器を接続するための正極側入力端子および負極側入力端子と、
負荷を接続するための正極側出力端子および負極側出力端子と、
第1のスイッチと、
第2のスイッチと、
第3のスイッチと、
第4のスイッチと、を有し、
前記第1の負極側バッテリ端子は、前記第2の正極側バッテリ端子に接続され、
前記第1のスイッチは、前記第1の正極側バッテリ端子と前記正極側入力端子との間に接続され、
前記第2のスイッチは、前記第1の負極側バッテリ端子と前記第2の正極側バッテリ端子との間の第1の接続点と、前記正極側入力端子と、の間に接続され、
前記第3のスイッチは、前記第1の負極側バッテリ端子と前記第2の正極側バッテリ端子との間の第2の接続点と、前記負極側入力端子と、の間に接続され、
前記第4のスイッチは、前記第2の負極側バッテリ端子と前記負極側入力端子との間に接続され、
前記正極側出力端子は、前記第1のスイッチと前記第1の正極側バッテリ端子とを接続するラインに接続され、
前記負極側出力端子は、前記負極側入力端子と前記第2の負極側バッテリ端子とを接続するラインに接続されている、電源装置。
続きを表示(約 2,100 文字)【請求項2】
前記第1のスイッチ、前記第2のスイッチ、前記第3のスイッチ、および前記第4のスイッチを制御する制御部をさらに有し、
前記制御部は、前記第1の正極側バッテリ端子および前記第1の負極側バッテリ端子に、駆動電圧が第1の電圧である第1のバッテリが接続され、前記第2の正極側バッテリ端子および前記第2の負極側バッテリ端子に、駆動電圧が前記第1の電圧である第2のバッテリが接続され、前記正極側入力端子および前記負極側入力端子に、充電器が接続されず、前記正極側出力端子および前記負極側出力端子に、動作電圧範囲が前記第1の電圧の2倍の電圧を含む負荷が接続されたならば、前記第1のスイッチ、前記第2のスイッチ、前記第3のスイッチ、および前記第4のスイッチのすべてを開くように制御する、請求項1に記載の電源装置。
【請求項3】
前記制御部は、前記第1の正極側バッテリ端子および前記第1の負極側バッテリ端子に、前記第1のバッテリが接続され、前記第2の正極側バッテリ端子および前記第2の負極側バッテリ端子に、前記第2のバッテリが接続され、前記第1の電圧以上であり、前記第1の電圧の2倍の電圧より低い電圧である第2の電圧の電力を供給する第1の充電器が接続され、前記正極側入力端子および前記負極側入力端子に、前記負荷が接続されたならば、前記第1のスイッチ、前記第2のスイッチ、前記第3のスイッチ、および前記第4のスイッチを、前記第1のスイッチおよび前記第3のスイッチが閉じ、前記第2のスイッチおよび前記第4のスイッチが開いた第1の状態になるように制御する、請求項2に記載の電源装置。
【請求項4】
前記制御部は、前記第1の正極側バッテリ端子および前記第1の負極側バッテリ端子に、前記第1のバッテリが接続され、前記第2の正極側バッテリ端子および前記第2の負極側バッテリ端子に、前記第2のバッテリが接続され、前記第1の電圧以上であり、前記第1の電圧の2倍の電圧より低い電圧である第2の電圧の電力を供給する第1の充電器が接続され、前記正極側入力端子および前記負極側入力端子に、前記負荷が接続されたならば、前記第1のスイッチ、前記第2のスイッチ、前記第3のスイッチ、および前記第4のスイッチを、前記第2のスイッチおよび前記第4のスイッチが閉じ、前記第1のスイッチおよび前記第3のスイッチが開いた第2の状態になるように制御する、請求項2に記載の電源装置。
【請求項5】
前記制御部は、前記第1の正極側バッテリ端子および前記第1の負極側バッテリ端子に、前記第1のバッテリが接続され、前記第2の正極側バッテリ端子および前記第2の負極側バッテリ端子に、前記第2のバッテリが接続され、前記第1の電圧以上であり、前記第1の電圧の2倍の電圧より低い電圧である第2の電圧の電力を供給する第1の充電器が接続され、前記正極側入力端子および前記負極側入力端子に、前記負荷が接続されたならば、前記第1のスイッチ、前記第2のスイッチ、前記第3のスイッチ、および前記第4のスイッチを、前記第1のスイッチおよび前記第3のスイッチが閉じ、前記第2のスイッチおよび前記第4のスイッチが開いた第1の状態と、前記第2のスイッチおよび前記第4のスイッチが閉じ、前記第1のスイッチおよび前記第3のスイッチが開いた第2の状態と、の間で交互に切り替わるように制御する、請求項2に記載の電源装置。
【請求項6】
前記制御部は、前記第1のスイッチ、前記第2のスイッチ、前記第3のスイッチ、および前記第4のスイッチを前記第1の状態と前記第2の状態との間で交互に切り替わるように制御する際に、所定時間が経過するごとに、前記第1のスイッチ、前記第2のスイッチ、前記第3のスイッチ、および前記第4のスイッチの状態を切り替える、請求項5に記載の電源装置。
【請求項7】
前記制御部は、前記第1のスイッチ、前記第2のスイッチ、前記第3のスイッチ、および前記第4のスイッチを前記第1の状態と前記第2の状態との間で交互に切り替わるように制御する際に、充電中のバッテリの電圧が他方のバッテリより所定の電圧値だけ高くなるごとに、前記第1のスイッチ、前記第2のスイッチ、前記第3のスイッチ、および前記第4のスイッチの状態を切り替える、請求項5に記載の電源装置。
【請求項8】
前記制御部は、前記第1の正極側バッテリ端子および前記第1の負極側バッテリ端子に、前記第1のバッテリが接続され、前記第2の正極側バッテリ端子および前記第2の負極側バッテリ端子に、前記第2のバッテリが接続され、前記第1の電圧の2倍以上の電圧である第3の電圧の電力を供給する第2の充電器が接続され、前記正極側入力端子および前記負極側入力端子に、動作電圧範囲が前記第1の電圧の2倍の電圧および前記第3の電圧を含む負荷が接続されたならば、前記第1のスイッチ、前記第2のスイッチ、前記第3のスイッチ、および前記第4のスイッチを、前記第1のスイッチおよび前記第4のスイッチが閉じ、前記第2のスイッチおよび前記第3のスイッチが開いた状態になるように制御する、請求項2に記載の電源装置。

発明の詳細な説明【技術分野】
【0001】
本発明は、電源装置に関する。
続きを表示(約 2,200 文字)【背景技術】
【0002】
電気自動車(EV;Electric Vehicle)やプラグインハイブリッド車(Plug-in Hybrid Electric Vehicle)が普及し、これらの電動自動車のバッテリに充電を行うことが可能な充電設備も普及してきている。現在設置されている充電設備の規格には様々な種類があり、電動自動車の電源装置は複数の規格の充電装置に対応する必要ある。例えば、特許文献1には、2つのバッテリの接続を並列と直列に切り替えることで、急速充電器と、供給電力の電圧が急速充電器よりも高い超急速充電器、とに対応する電源装置が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
特開2020-150784号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
しかしながら、特許文献1に開示された電源装置では、2つのバッテリの接続が切り替えられたときに、負荷にかかる電圧が大きく変化する。このため、特許文献1に開示された電源装置では、この2つのバッテリの接続の切り替え中は、負荷を動作させることができない。
【0005】
そこで、本発明は、負荷の動作を中断することなく、複数の充電器に対応する電源装置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】
上記課題を解決するため、本発明に係る一実施形態に係る電源装置は、バッテリを接続するための第1の正極側バッテリ端子および第1の負極側バッテリ端子と、バッテリを接続するための第2の正極側バッテリ端子および第2の負極側バッテリ端子と、充電器を接続するための正極側入力端子および負極側入力端子と、負荷を接続するための正極側出力端子および負極側出力端子と、第1のスイッチと、第2のスイッチと、第3のスイッチと、第4のスイッチと、を有し、前記第1の負極側バッテリ端子は、前記第2の正極側バッテリ端子に接続され、前記第1のスイッチは、前記第1の正極側バッテリ端子と前記正極側入力端子との間に接続され、前記第2のスイッチは、前記第1の負極側バッテリ端子と前記第2の正極側バッテリ端子との間の第1の接続点と、前記正極側入力端子と、の間に接続され、前記第3のスイッチは、前記第1の負極側バッテリ端子と前記第2の正極側バッテリ端子との間の第2の接続点と、前記負極側入力端子と、の間に接続され、前記第4のスイッチは、前記第2の負極側バッテリ端子と前記負極側入力端子との間に接続され、前記正極側出力端子は、前記第1のスイッチと前記第1の正極側バッテリ端子とを接続するラインに接続され、前記負極側出力端子は、前記負極側入力端子と前記第2の負極側バッテリ端子とを接続するラインに接続されている。
【発明の効果】
【0007】
本発明によれば、負荷の動作を中断することなく、複数の充電器に対応する電源装置を提供することが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【0008】
本発明の一実施形態に係る電源装置100を示す図である。
電源装置100における電力の流れを説明する図である。
電源装置100における電力の流れを説明する図である。
電源装置100における電力の流れを説明する図である。
電源装置100における電力の流れを説明する図である。
第1のバッテリ210、第2のバッテリ220の充電を説明する図である。
第1のバッテリ210、第2のバッテリ220の充電を説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【0009】
<電源装置100>
図1は、本発明の一実施形態に係る電源装置100を示す図である。電源装置100は、第1の正極側バッテリ端子111と、第1の負極側バッテリ端子112と、第2の正極側バッテリ端子121と、第2の負極側バッテリ端子122と、正極側入力端子131と、負極側入力端子132と、第1のスイッチSW1と、第2のスイッチSW2と、第3のスイッチSW3と、第4のスイッチSW4と、正極側出力端子141と、負極側出力端子142と、を有する。
【0010】
第1の正極側バッテリ端子111および第1の負極側バッテリ端子112は、第1のバッテリ210を接続するための端子であり、第1のバッテリ210の正極は、第1の正極側端子111に接続され、第1のバッテリ210の負極は、第1の負極側バッテリ端子112に接続される。第2の正極側バッテリ端子121および第2の負極側バッテリ端子122は、第2のバッテリ220を接続するための端子であり、第2のバッテリ220の正極は、第2の正極側端子121に接続され、第2のバッテリ220の負極は、第2の負極側バッテリ端子122に接続される。第1のバッテリ210および第2のバッテリ220は、電力を充放電可能な蓄電池であり、例えば、リチウムイオン電池である。第1のバッテリおよび第2のバッテリ220の駆動電圧は、同じであり、第1の電圧(例えば、400V)である。
(【0011】以降は省略されています)

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