專利名稱：電源設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種電源設(shè)備。
背景技術(shù)：
日本早期公開專利公布第2008-312395號中公開的插電式混合動力車輛以及電動車輛通常使用高壓電池。這樣的車輛配備有用于利用外部商用電源對高壓電池進(jìn)行充電的車載充電器。然而，以上文獻(xiàn)沒有公開在利用來自交流電源的電力對第二電池進(jìn)行供電的同時，利用交流電源對第一電池進(jìn)行充電，其中第二電池的電壓低于第一電池的電壓。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明的目的是提供一種能夠同時利用交流電源對第一電池進(jìn)行充電并且將來自交流電源的電力供應(yīng)到第二電池的電源設(shè)備，其中第二電池的電壓低于第一電池。為了實(shí)現(xiàn)上述目的，根據(jù)本發(fā)明的一個方面的電源設(shè)備包括至少一個第一電池、 至少一個第二電池以及變壓器，其中第二電池的電壓低于第一電池的電壓。變壓器具有連接到交流電源的初級線圈、至少一個連接到第一電池的第一次級線圈、以及至少一個連接到第二電池的第二次級線圈。電源設(shè)備還包括位于變壓器的初級線圈與交流電源之間的第一電力轉(zhuǎn)換電路、位于變壓器的初級線圈與第一電力轉(zhuǎn)換電路之間的第二電力轉(zhuǎn)換電路、 位于第一次級線圈與第一電池之間的第三電力轉(zhuǎn)換電路、位于第二次級線圈與第二電池之間的整流電路、位于整流電路與第二電池之間的電壓調(diào)整電路、以及控制部，該控制部使用交流電源對第一電池進(jìn)行充電，并且同時將電力供應(yīng)到第二電池。根據(jù)該配置，電源設(shè)備能夠同時利用交流電源對第一電池進(jìn)行充電以及將電力供應(yīng)到第二電池，其中第二電池的電壓低于第一電池。根據(jù)本發(fā)明的第二方面，在第一方面的電源設(shè)備中，控制部包括第一控制部。第一控制部在實(shí)現(xiàn)對到第一電池的輸出的反饋的同時在初級線圈側(cè)控制第一電力轉(zhuǎn)換電路和第二電力轉(zhuǎn)換電路。第一控制部通過在變壓器的第一次級線圈側(cè)控制第三電力轉(zhuǎn)換電路， 使用交流電源對第一電池進(jìn)行充電。同時，第一控制部在通過電壓調(diào)整電路調(diào)整到第二電池的輸出電壓的同時在第二次級線圈側(cè)將電力從交流電源供應(yīng)到第二電池。根據(jù)第二方面，由于實(shí)現(xiàn)了對第一電池的輸出的反饋，因此第一控制部能夠在對第一電池進(jìn)行充電的同時，將電力供應(yīng)到第二電池。根據(jù)本發(fā)明的第三方面，在根據(jù)第一或第二方面的電源設(shè)備中，控制部包括第二控制部。第二控制部被配置成通過在實(shí)現(xiàn)對到第二電池的輸出的反饋的同時在第一次級線圈側(cè)控制第三電力轉(zhuǎn)換電路，將電力從第一電池供應(yīng)到第二電池。根據(jù)本發(fā)明的第四方面，在根據(jù)第一至第三方面中的任一方面的電源設(shè)備中，控制部包括第三控制部。第三控制部將交流電從第一電池輸出到交流電源側(cè)，并且同時將電力供應(yīng)到第二電池。
根據(jù)第四方面，第三控制部能夠同時輸出來自第一電池的交流電并且將來自交流輸出的電力供應(yīng)到低壓第二電池。根據(jù)本發(fā)明的第五方面，在根據(jù)第四方面的電源設(shè)備中，控制部包括第四控制部。 通過在實(shí)現(xiàn)對來自交流電源的輸出的反饋的同時控制第三電力轉(zhuǎn)換電路，第四控制部在變壓器的初級線圈側(cè)使用第二電力轉(zhuǎn)換電路和第一電力轉(zhuǎn)換電路生成交流電，并且將交流電壓從第一電池輸出到交流電源側(cè)。同時，第四控制部在第二次級線圈側(cè)將來自第一電池的電力供應(yīng)到第二電池。根據(jù)第五方面，由于第四控制部在交流電源側(cè)實(shí)現(xiàn)了對輸出的反饋，因此第四控制部能夠同時輸出交流電以及將電力供應(yīng)到第二電池。根據(jù)第六方面，控制部還包括第五控制部，該第五控制部實(shí)現(xiàn)對到第二電池的輸出的反饋。根據(jù)第六方面，由于第五控制部實(shí)現(xiàn)了對第二電池的輸出和交流輸出兩者的反饋，因此第五控制部可以控制這些輸出，使得這些輸出不超過變壓器的額定值。根據(jù)第七方面，在根據(jù)第一至第六方面中的任一方面的電源設(shè)備中，電源設(shè)備被設(shè)計(jì)用于安裝在車輛上。根據(jù)本發(fā)明的第八方面，在根據(jù)第七方面的電源設(shè)備中，第二電池是補(bǔ)充電池。根據(jù)本發(fā)明的第九方面的用于車輛的電源設(shè)備包括至少一個第一電池、至少一個第二電池、控制電路、系統(tǒng)主繼電器以及充電器，其中第二電池的電壓低于第一電池的電壓。至少在充電期間被激活的設(shè)備連接到第二電池。控制電路經(jīng)由線路連接到第一電池，并且控制電路控制負(fù)載。系統(tǒng)主繼電器設(shè)置在線路上。充電器連接到在系統(tǒng)主繼電器與第一電池之間的線路的部分，并且能夠使用外部交流電源對第一電池進(jìn)行充電。變壓器具有連接到交流電源的初級線圈、至少一個連接到第一電池的第一次級線圈、以及至少一個連接到第二電池的第二次級線圈。電源設(shè)備還包括位于變壓器的初級線圈與交流電源之間的第一電力轉(zhuǎn)換電路、位于變壓器的初級線圈與第一電力轉(zhuǎn)換電路之間的第二電力轉(zhuǎn)換電路、 位于第一次級線圈與第一電池之間的第三電力轉(zhuǎn)換電路、位于第二次級線圈與第二電池之間的整流電路、位于整流電路與第二電池之間的電壓調(diào)整電路、以及控制部，該控制部在系統(tǒng)主繼電器開路的狀態(tài)下，使用交流電源對第一電池進(jìn)行充電，并且同時將電力供應(yīng)到第二電池。根據(jù)第九方面，在系統(tǒng)主繼電器開路的狀態(tài)下，執(zhí)行利用交流電源對第一電池的充電。在充電時，控制部利用交流電源對第一電池進(jìn)行充電，并且同時將電力供應(yīng)到第二電池。以此方式，通過為充電器增加DC/DC轉(zhuǎn)換功能，可以在充電期間向至少在充電期間需要工作的設(shè)備供應(yīng)所需的電力。因此，通過在第一電池的充電期間使系統(tǒng)主繼電器開路，減少消耗的電力，并且提高充電效率。根據(jù)本發(fā)明的第十方面，在根據(jù)第九方面的用于車輛的電源設(shè)備中，控制部包括第一控制部。第一控制部在實(shí)現(xiàn)對到第一電池的輸出的反饋的同時在初級線圈側(cè)控制第一電力轉(zhuǎn)換電路和第二電力轉(zhuǎn)換電路。第一控制部通過在變壓器的第一次級線圈側(cè)控制第三電力轉(zhuǎn)換電路，使用交流電源對第一電池進(jìn)行充電。同時，第一控制部在通過電壓調(diào)整電路調(diào)整到第二電池的輸出電壓的同時在第二次級線圈側(cè)將電力從交流電源供應(yīng)到第二電池。
根據(jù)第十方面，由于實(shí)現(xiàn)了對第一電池的輸出的反饋，因此第一控制部能夠在對第一電池進(jìn)行充電的同時，將電力供應(yīng)到第二電池。根據(jù)本發(fā)明的第十一方面，在根據(jù)第九或第十方面的電源設(shè)備中，控制部包括第二控制部。第二控制部被配置成在實(shí)現(xiàn)對到第二電池的輸出的反饋的同時在第一次級線圈側(cè)控制第三電力轉(zhuǎn)換電路，將電力從第一電池供應(yīng)到第二電池。根據(jù)本發(fā)明的第十二方面，在根據(jù)第九至第十一方面的任一方面的電源設(shè)備中， 控制部包括第三控制部。第三控制部將交流電從第一電池輸出到交流電源側(cè)，并且同時將電力供應(yīng)到第二電池。根據(jù)第十二方面，第三控制部能夠同時輸出來自第一電池的交流電，并且將來自交流輸出的電力供應(yīng)到低壓第二電池。根據(jù)本發(fā)明的第十三方面，在根據(jù)第十二方面的電源設(shè)備中，控制部包括第四控制部。第四控制部在實(shí)現(xiàn)對來自交流電源的輸出的反饋的同時控制第三電力轉(zhuǎn)換電路。第四控制部在變壓器的初級線圈側(cè)使用第二電力轉(zhuǎn)換電路和第一電力轉(zhuǎn)換電路生成交流電， 從而將交流電壓從第一電池輸出到交流電源側(cè)。同時，第三電力轉(zhuǎn)換電路被配置成在第二次級線圈側(cè)將電力供應(yīng)到第二電池。根據(jù)第十三方面，由于實(shí)現(xiàn)了對交流電壓的輸出的反饋，因此第四控制部能夠同時將交流電輸出到交流電源，并且將電力供應(yīng)到第二電池。根據(jù)第十四方面，在根據(jù)第十三方面的電源設(shè)備中，控制部還包括第五控制部，該第五控制實(shí)現(xiàn)對到第二電池的輸出的反饋。根據(jù)第十四方面，由于第五控制部實(shí)現(xiàn)了對第二電池的輸出和交流輸出兩者的反饋，因此第五控制部可以控制這些輸出，使得這些輸出不超過變壓器的額定值。根據(jù)本發(fā)明，可以同時利用交流電源對第一電池進(jìn)行充電，并且將來自交流電源的電力供應(yīng)到第二電池，其中第二電池的電壓低于第一電池。本發(fā)明的其它方面和優(yōu)點(diǎn)將根據(jù)以下結(jié)合附圖進(jìn)行的描述而變得明顯，以下描述通過示例示出了本發(fā)明的原理。


特別地，在所附權(quán)利要求中闡述了本發(fā)明的被認(rèn)為是新穎的特征。本發(fā)明及其目的和優(yōu)點(diǎn)可通過連同附圖一起參照當(dāng)前優(yōu)選實(shí)施例的以下描述而得到最好的理解，其中圖1是示出根據(jù)第一實(shí)施例的電源設(shè)備的系統(tǒng)圖；圖2是根據(jù)第一實(shí)施例的電源設(shè)備的電路圖；圖3是描述電源設(shè)備的操作的說明性電路圖；圖4是描述根據(jù)第二實(shí)施例的電源設(shè)備的操作的說明性電路圖；圖5是根據(jù)第三實(shí)施例的電源設(shè)備的電路圖；圖6是示出典型的車載充電器的電路圖；圖7是示出典型的車載充電器的系統(tǒng)圖；圖8是示出典型的電源設(shè)備的電路圖；以及圖9是示出典型的電源設(shè)備的電路圖。
具體實(shí)施例方式圖1至圖3示出了本發(fā)明的第一實(shí)施例。圖1是示出根據(jù)第一實(shí)施例的電源設(shè)備10的系統(tǒng)圖。圖2示出了第一實(shí)施例的電源設(shè)備10的電路配置。電源設(shè)備10是安裝在插電式混合動力車輛或電動汽車上的車載電源設(shè)備。如圖1所示，電源設(shè)備10包括用作第一電池的高壓電池Bi、用作第二電池的補(bǔ)充電池B2、電力控制單元(PCU) 20、充電器30、系統(tǒng)主繼電器(SMR) 40以及充電繼電器 (CHR)41，其中補(bǔ)充電池B2的電壓低于高壓電池Bl的電壓。P⑶20包括升壓轉(zhuǎn)換器21、逆變器22以及DC/DC轉(zhuǎn)換器23。升壓轉(zhuǎn)換器21和高壓電池Bl通過高壓線LH彼此連接。系統(tǒng)主繼電器(SMR)40 布置在升壓轉(zhuǎn)換器21與高壓電池Bl之間的高壓線LH的部分上。充電器30經(jīng)由充電繼電器41連接到高壓線LH上的系統(tǒng)主繼電器40、以及高壓電池Bi。充電器30被配置成經(jīng)由充電連接器42連接到用作外部交流電源的商用電源(在圖2中以附圖標(biāo)記67表示)。充電器30能夠利用商用電源對高壓電池Bl進(jìn)行充電。逆變器22連接到用于移動車輛的驅(qū)動馬達(dá)(在圖2中以附圖標(biāo)記M表示)。升壓轉(zhuǎn)換器21升高高壓電池Bl的高電壓，并且逆變器22使用升高的電壓來操作驅(qū)動馬達(dá)。 以此方式，升壓轉(zhuǎn)換器21和逆變器22各自形成控制電路，經(jīng)由高壓線LH連接到高壓電池 Bi，并且被配置成控制作為負(fù)載的驅(qū)動馬達(dá)。P⑶20的DC/DC轉(zhuǎn)換器23連接到在系統(tǒng)主繼電器40與升壓轉(zhuǎn)換器21之間的高壓線LH的部分。DC/DC轉(zhuǎn)換器23將高壓電池Bl的高電壓轉(zhuǎn)換成用于輔助設(shè)備的低電壓。 DC/DC轉(zhuǎn)換器23經(jīng)由低壓線LL連接到補(bǔ)充電池B2，并且補(bǔ)充電池B2經(jīng)由另一低壓線LL 連接到輔助設(shè)備03，44)。輔助設(shè)備包括電力管理E⑶(PM-E⑶)43和其它輔助設(shè)備44。電力管理E⑶43被配置成例如監(jiān)測電池B1、B2的充電的狀態(tài)。以此方式，至少在充電期間被激活的電力管理E⑶43連接到補(bǔ)充電池B2。充電器30具有DC/DC轉(zhuǎn)換器45。補(bǔ)充電池B2連接到DC/DC轉(zhuǎn)換器45。DC/DC轉(zhuǎn)換器45被配置成將電力供應(yīng)到補(bǔ)充電池B2。如圖2的左側(cè)到中心所示，充電器30包括濾波器51、線圈52、53、用作第一開關(guān)電路的第一 H橋電路54、電容器55、用作第二開關(guān)電路的第二 H橋電路56以及變壓器57。變壓器57包括初級線圈57a、第一次級線圈57b以及第二次級線圈57c。部件51至56位于變壓器57的初級線圈57a側(cè)。此外，如圖2的中心到右側(cè)所示，充電器30包括用作第三開關(guān)電路的第三H橋電路58、線圈59、繼電器60以及電容器61。這些部件58至61位于變壓器的第一次級線圈57b側(cè)。從圖2的中下部到右側(cè)，充電器30還包括整流器62、用作第四開關(guān)電路的電壓調(diào)整電路63、濾波器65以及用作控制部的控制電路66 (在圖1中部件62、 63、65共同以附圖標(biāo)記45來表示)。這些部件62至65位于變壓器57的第二次級線圈57c 側(cè)。如圖2所示，能夠進(jìn)行電力因子校正的第一 H橋電路M位于變壓器57的初級線圈57a側(cè)。第一 H橋電路M包括二極管D1、D2以及各自由MOSFET形成的開關(guān)元件S1、S2。 寄生二極管與每個MOSFET并聯(lián)連接。二極管Dl的陽極端和開關(guān)元件Sl的漏極端彼此連接。二極管D2的陽極端和開關(guān)元件S2的漏極端彼此連接。二極管Dl的陰極端和二極管
8D2的陰極端彼此連接。開關(guān)元件Sl的源極端和開關(guān)元件S2的源極端彼此連接。線圈52的一端連接到二極管Dl與開關(guān)元件Sl之間的點(diǎn)。線圈52的另一端經(jīng)由濾波器51連接到用作交流電源的商用電源67。線圈53的一端連接到二極管D2與開關(guān)元件S2之間的點(diǎn)。線圈53的另一端經(jīng)由濾波器51連接到商用電源67。電容器55連接到二極管D1、D2的陰極端與開關(guān)元件Si、S2的源極端之間的點(diǎn)。能夠?qū)崿F(xiàn)DC/DC轉(zhuǎn)換的第二 H橋電路56位于變壓器57的初級線圈57a側(cè)。第二 H橋電路56布置在初級線圈57a與第一 H橋電路M之間。第二 H橋電路56具有各自由 MOSFET形成的開關(guān)元件S3、S4、S5、S6。寄生二極管與每個MOSFET并聯(lián)連接。開關(guān)元件S3 的源極端和開關(guān)元件S4的漏極端彼此連接。開關(guān)元件S5的源極端和開關(guān)元件S6的漏極端彼此連接。開關(guān)元件S3的漏極端和開關(guān)元件S5的漏極端彼此連接。開關(guān)元件S4的源極端和開關(guān)元件S6的源極端彼此連接。開關(guān)元件S3、S5的漏極端和開關(guān)元件S4、S6的源極端連接到電容器55。開關(guān)元件S3與開關(guān)元件S4之間的點(diǎn)連接到變壓器57的初級線圈57a的一個端子。開關(guān)元件S5與開關(guān)元件S6之間的點(diǎn)連接到變壓器57的初級線圈57a的另一端子。以此方式，商用電源67經(jīng)由第二 H橋電路56和第一 H橋電路M連接到變壓器57 的初級線圈57a。如圖2所示，能夠?qū)崿F(xiàn)整流的第三H橋電路58位于變壓器57的第一次級線圈57b 側(cè)。第三H橋電路58具有各自由M0SFET形成的開關(guān)元件S7、S8、S9、S10。寄生二極管與每個MOSFET并聯(lián)連接。開關(guān)元件S7的源極端和開關(guān)元件S8的漏極端彼此連接。開關(guān)元件S9的源極端和開關(guān)元件SlO的漏極端彼此連接。開關(guān)元件S7的漏極端和開關(guān)元件S9 的漏極端彼此連接。開關(guān)元件S8的源極端和開關(guān)元件SlO的源極端彼此連接。開關(guān)元件S7與開關(guān)元件S8之間的點(diǎn)連接到變壓器57的第一次級線圈57b的一個端子。開關(guān)元件S9與開關(guān)元件SlO之間的點(diǎn)連接到變壓器57的第一次級線圈57b的另一端子。開關(guān)元件S7、S9的漏極端經(jīng)由線圈59連接到電容器61的一個電極。開關(guān)元件 S8、S10的源極端連接到電容器61的另一電極。繼電器60與線圈59并聯(lián)連接。當(dāng)繼電器 60被激活時，經(jīng)由線圈59連接開關(guān)元件S7、S9的漏極端與電容器61的一個電極。替選地， 處于閉合狀態(tài)的繼電器60直接連接開關(guān)元件S7、S9的漏極端與電容器61的一個電極而在其間沒有線圈59。電容器61經(jīng)由充電繼電器41連接到用作第一電池的高壓電池Bi。變壓器57的第一次級線圈57b經(jīng)由第三H橋電路58連接到高壓電池Bi。高壓電池Bl經(jīng)由系統(tǒng)主繼電器40連接到升壓轉(zhuǎn)換器21。升壓轉(zhuǎn)換器21經(jīng)由逆變器22連接到車輛驅(qū)動馬達(dá)M。如圖2中的右下部所示，能夠調(diào)整電壓的電壓調(diào)整電路63位于變壓器57的第二次級線圈57c側(cè)。電壓調(diào)整電路63包括開關(guān)元件S11、二極管D3以及線圈64。開關(guān)元件 Sll由MOSFET形成。寄生二極管與MOSFET并聯(lián)連接。開關(guān)元件Sll的漏極端子經(jīng)由整流器62連接到變壓器57的第二次級線圈57c的一個端子。開關(guān)元件Sll的源極端子連接到線圈64的一端。線圈64的另一端經(jīng)由濾波器65連接到補(bǔ)充電池B2的正端子。開關(guān)元件 Sll的源極端子連接到二極管D3的陰極端子。二極管D3的陽極端子經(jīng)由整流器62連接到變壓器57的第二次級線圈57c的另一端子。二極管D3的陽極端子經(jīng)由濾波器65連接到補(bǔ)充電池B2的負(fù)端子。補(bǔ)充電池B2連接到輔助設(shè)備(電力管理E⑶43和其它輔助設(shè)備 44)。如上所述，變壓器57的第二次級線圈57c經(jīng)由電壓調(diào)整電路63連接到補(bǔ)充電池 B2。另外，變壓器57的初級線圈57a連接到商用電源67。因此，變壓器57在次級線圈側(cè)具有連接到高壓電池Bl的第一次級線圈57b以及連接到補(bǔ)充電池B2的第二次級線圈57c。如圖2所示，控制電路66控制第一 H橋電路M的開關(guān)元件S1、S2、第二 H橋電路 56的開關(guān)元件S3、S4、S5、S6、第三H橋電路58的開關(guān)元件S7、S8、S9、S10、以及電壓調(diào)整電路63的開關(guān)元件Sll?？刂齐娐?6接收反饋信號SGfl。反饋信號SGfl是用于檢測從充電繼電器41到高壓電池Bl的輸出電壓的檢測信號。在本實(shí)施例中，第一 H橋電路M對應(yīng)于設(shè)置在變壓器57的初級線圈57a與商用電源67之間的第一電力轉(zhuǎn)換電路。第二 H橋電路56對應(yīng)于設(shè)置在變壓器57的初級線圈 57a與第一電力轉(zhuǎn)換電路之間的第二電力轉(zhuǎn)換電路。第三H橋電路58對應(yīng)于設(shè)置在第一次級線圈57b與高壓電池Bl之間的第三電力轉(zhuǎn)換電路。整流器62對應(yīng)于設(shè)置在第二次級線圈57c與補(bǔ)充電池B2之間的整流電路。電壓調(diào)整電路63設(shè)置在整流器62 (整流電路)與補(bǔ)充電池B2之間。(操作)圖3示出了如上所述的電源設(shè)備10的操作，即，對電池B1、B2的充電。首先，系統(tǒng)主繼電器40斷開(開路)。另外，充電繼電器41接通(閉合)。 來自商用電源67的交流電壓經(jīng)由濾波器51供應(yīng)到由線圈52、53、第一 H橋電路M 以及電容器陽形成的電力因子校正電路。第一 H橋電路的開關(guān)元件Si、S2按照來自控制電路66的控制信號而交替接通和斷開。具體地，當(dāng)輸送到第一 H橋電路M的交流電壓和交流電流為正時，開關(guān)元件Sl接通和斷開。當(dāng)開關(guān)元件Sl接通時，電流按照線圈52 —開關(guān)元件Sl —開關(guān)元件S2的寄生二極管一線圈53的順序流動，使得電能存儲在線圈52、53 中。當(dāng)開關(guān)元件Sl斷開時，在電能存儲在線圈52、53中的狀態(tài)下，電流按照線圈52 —二極管Dl —電容器55 —開關(guān)元件S2的寄生二極管一線圈53的順序流動。當(dāng)輸送到第一 H橋電路M的交流電壓和交流電流為負(fù)時，開關(guān)元件S2接通和斷開。當(dāng)開關(guān)元件S2接通時， 電流按照線圈53 —開關(guān)元件S2 —開關(guān)元件Sl的寄生二極管一線圈52的順序流動，使得電能存儲在線圈52、53中。當(dāng)開關(guān)元件S2斷開時，在電能存儲在線圈52、53中的狀態(tài)下， 電流按照線圈53 — 二極管D2 —電容器55 —開關(guān)元件Sl的寄生二極管一線圈52的順序流動。通過對開關(guān)元件Si、S2的接通/斷開控制，使用兩個線圈52、53升高交流電壓并且對其進(jìn)行平滑。另外，實(shí)現(xiàn)了電力因子校正，其中，交流電流的相位和波形與交流電壓的相位和波形匹配，或者使得交流電流的相位和波形與交流電壓的相位和波形相似。具體地， 改變開關(guān)元件Si、S2的占空比(實(shí)現(xiàn)占空控制)，以平滑交流電壓，以通過使用兩個線圈 52、53升高電壓，以及以實(shí)現(xiàn)電力因子校正，其中，交流電流的相位和波形與交流電壓的相位和波形匹配，或者使得交流電流的相位和波形與交流電壓的相位和波形相似。此外，參照圖3，現(xiàn)在將描述第二 H橋電路56、變壓器57以及第三H橋電路58處的操作。通過來自控制電路66的控制信號使第二 H橋電路56的開關(guān)元件S3至S6經(jīng)受開
10關(guān)控制，以便將從第一 H橋電路M供應(yīng)的直流電壓轉(zhuǎn)換為交流電壓。轉(zhuǎn)換后的交流電壓被供應(yīng)到變壓器57的初級線圈57a，使得在變壓器57的第一次級線圈57b中感應(yīng)出交流電壓。通過來自控制電路66的控制信號，來控制第三H橋電路58的開關(guān)元件S7至S10，以便將由第一次級線圈57b感應(yīng)出的交流電壓轉(zhuǎn)換成直流電壓。然后，直流電壓被輸出到高壓電池Bi，以便對高壓電池Bl進(jìn)行充電。以此方式，控制電路66通過在變壓器57的初級線圈57a側(cè)使第一 H橋電路M實(shí)現(xiàn)電力因子校正以及使第二 H橋電路56實(shí)現(xiàn)DC/DC轉(zhuǎn)換，以及在變壓器57的第一次級線圈57b側(cè)使第三H橋電路58實(shí)現(xiàn)整流，來對高壓電池Bl進(jìn)行充電。此時，電力因子校正電路將電壓升高到380伏至480伏。作為從充電繼電器41到高壓電池Bl的輸出的高壓輸出是144伏至197伏。通過將反饋信號SGfl發(fā)送到控制電路66來執(zhí)行對高壓電池Bl的充電，S卩，到第一輸出1的輸出操作。具體地，在充電器30實(shí)現(xiàn)對高壓電池Bl的輸出到控制電路66的反饋時，執(zhí)行充電使得高壓電池Bl的輸出電壓達(dá)到預(yù)定的高壓輸出(電壓)。同時，在變壓器57的第二次級線圈57c側(cè)，整流器62將由第二次級線圈57c感應(yīng)出的交流電壓轉(zhuǎn)換成直流電壓。直流電壓被供應(yīng)到電壓調(diào)整電路63。通過來自控制電路 66的控制信號，來接通和斷開電壓調(diào)整電路63的開關(guān)元件S11。通過接通-斷開控制，到補(bǔ)充電池B2的輸出電壓被調(diào)整為恒定值，并且電壓調(diào)整電路63輸出13伏至14伏的低電壓作為到補(bǔ)充電池2的第二輸出2。因此，控制電路66將電力供應(yīng)到補(bǔ)充電池B2。S卩，控制電路66將來自輸入的商用電源67的第一輸出1(高壓輸出)的電力輸出到高壓電池Bi，并且將第二輸出2(補(bǔ)充輸出)的電力輸出到補(bǔ)充電池B2。此時，由于在對電池Bi、B2充電期間，電力管理E⑶43需要到補(bǔ)充系統(tǒng)的輸出電力、或補(bǔ)充輸出，因此補(bǔ)充輸出被設(shè)定為大約100W。如上所述，在控制對電池B1、B2充電時，控制電路66接收示出第一電池Bl的高壓輸出的反饋信號SGfl。即，由于第一電池Bl的高壓輸出的電力被設(shè)定在幾千瓦(kW)，因此第一電池Bl的高壓輸出大于第二電池B2的補(bǔ)充輸出。因此，控制電路66基于第一電池Bl 的高壓輸出實(shí)現(xiàn)對充電器30的控制的反饋，控制電路66將第二電池B2的補(bǔ)充輸出設(shè)定為 21V16V范圍內(nèi)的電壓，其中該范圍內(nèi)的電壓取決于第一電池Bl的高壓輸出并且高于第二電池B2的期望電壓(大約13V-14V)，并且控制電路66經(jīng)由電壓調(diào)整電路63調(diào)整第二電池 B2的電壓。圖6是典型的車載充電器的電路圖。在圖6中，高壓電池111經(jīng)由濾波器101、線圈102、103、電力因子校正H橋電路104、電容器105、DC/DC轉(zhuǎn)換H橋電路106、變壓器107、 整流H橋電路108、線圈109以及電容器110連接到外部商用電源100。圖7示出了典型的車載充電器的系統(tǒng)配置的示例。在圖7中，逆變器202經(jīng)由高壓線LH和升壓轉(zhuǎn)換器201連接到高壓電池200。逆變器202對驅(qū)動馬達(dá)進(jìn)行驅(qū)動。系統(tǒng)主繼電器(SMR) 203位于將高壓電池200連接到升壓轉(zhuǎn)換器201的高壓線LH上。充電器205 經(jīng)由充電繼電器(CHR) 204連接到在系統(tǒng)主繼電器203與升壓轉(zhuǎn)換器201之間的高壓線LH 的部分。充電器205經(jīng)由充電連接器206連接到外部商用電源(圖6中的商用電源100)。另外，DC/DC轉(zhuǎn)換器207連接到在系統(tǒng)主繼電器203與升壓轉(zhuǎn)換器201之間的高壓線LH的部分。補(bǔ)充電池208經(jīng)由低壓線LL連接到DC/DC轉(zhuǎn)換器207。輔助設(shè)備(209，210)經(jīng)由低壓線LL連接到補(bǔ)充電池208。輔助設(shè)備包括電力管理E⑶(PM-E⑶)209和其它輔助設(shè)備210。例如，電力管理E⑶209監(jiān)測電池200、208的充電的狀態(tài)。在對高壓電池200充電期間，系統(tǒng)主繼電器203和充電繼電器204閉合，使得充電器205對高壓電池200進(jìn)行充電。然而，在對高壓電池200充電期間，充電器205需要將電力供應(yīng)到諸如電力管理 E⑶209的部件，因此需要激活DC/DC轉(zhuǎn)換器207。因此，在圖7的情況下，由于在對高壓電池200充電期間，車輛上的輔助設(shè)備工作， 因此增加了消耗的電力，這進(jìn)而降低了充電效率。與圖7所示的充電器205不同，圖1所示的本實(shí)施例的充電器30連接到系統(tǒng)主繼電器40與高壓電池Bl之間的點(diǎn)。在對高壓電池Bl充電期間，系統(tǒng)主繼電器40斷開，使得充電器30不將電力供應(yīng)到逆變器22或DC/DC轉(zhuǎn)換器23。通過為圖1所示的充電器30增加DC/DC轉(zhuǎn)換器功能05)，充電器30在高壓電池Bl的充電期間將必要的電力供應(yīng)到電力管理ECU 43。即，與圖6所示的典型充電器不同，本實(shí)施例具有如圖2所示的變壓器57的第二次級線圈57c (輸出線圈)，使得控制電路66可以將電力輸出到補(bǔ)充系統(tǒng)。因此，在本實(shí)施例中，當(dāng)在高壓電池Bl的充電期間將電力供應(yīng)到電力管理ECU 43時，DC/DC轉(zhuǎn)換器23 不需要被激活(車輛的補(bǔ)充系統(tǒng)不需要被激活)。因此，在本實(shí)施例中，通過在高壓電池Bl 的充電期間使系統(tǒng)主繼電器40開路，控制電路66可以減少消耗的電力并且提高充電效率。 即，控制電路66可以切斷不必要的電力消耗，并且以高充電效率從商用電源(交流電源)67 對高壓電池Bl進(jìn)行充電。上述實(shí)施例具有以下優(yōu)點(diǎn)。(1)用作控制裝置或控制部的控制電路66從商用電源67對高壓電壓Bl進(jìn)行充電，并且同時將電力供應(yīng)到補(bǔ)充電池B2。根據(jù)該配置，控制電路66能夠同時從商用電源67 對高壓電池Bl進(jìn)行充電并且將電力供應(yīng)到低壓補(bǔ)充電池B2，其中低壓補(bǔ)充電池B2的電壓低于高壓電池Bi。(2)具體地，在實(shí)現(xiàn)對到高壓電池Bl的輸出的反饋的同時，用作第一控制部的控制電路66在變壓器57的初級線圈57a側(cè)控制第一 H橋電路M和第二 H橋電路56，以及在變壓器57的第一次級線圈57b側(cè)控制第三H橋電路58，從而從商用電壓67對高壓電池Bl 進(jìn)行充電。同時，用作第一控制部的控制電路66將電力從商用電源67供應(yīng)到補(bǔ)充電池B2，同時在第二次級線圈57c側(cè)，調(diào)整從電壓調(diào)整電路63到補(bǔ)充電池B2的輸出電壓。換言之，控制電路66具有第一控制部。即，在實(shí)現(xiàn)對從商用電源67到高壓電池Bl的輸出的反饋的同時，控制電路66在變壓器57的初級線圈57a側(cè)，使用第一 H橋電路M實(shí)現(xiàn)電力因子校正以及使用第二 H橋電路56實(shí)現(xiàn)DC/DC轉(zhuǎn)換。另外，控制電路66在變壓器57的第一次級線圈57b側(cè)使用第三H橋電路58實(shí)現(xiàn)整流，從而對高壓電池Bl進(jìn)行充電。同時，控制電路66將電力供應(yīng)到補(bǔ)充電池B2，同時在變壓器57的第二次級線圈57c側(cè)，以恒定值調(diào)整從電壓調(diào)整電路63到補(bǔ)充電池B2的輸出電壓。因此，由于控制電路66實(shí)現(xiàn)了對到高壓電池Bl的輸出的反饋，因此控制電路66能夠在對高壓電池Bl進(jìn)行充電的同時，將電力供應(yīng)到補(bǔ)充電池B2。此外，作為變型，位于圖2的第一 H橋電路(PFC電路)54的下游的第二 H橋電路56可以是推挽電路。圖4示出了第二實(shí)施例。將主要討論與第一實(shí)施例的區(qū)別。在本實(shí)施例中，不是由交流電源67的輸出對低壓電池B2進(jìn)行充電，而是由高壓電池Bl的輸出對低壓電池B2 進(jìn)行充電。本實(shí)施例的電源設(shè)備也具有圖2所示的電路配置?，F(xiàn)在將描述本實(shí)施例的電源設(shè)備的操作。將參照上述圖3來描述充電期間的操作。在系統(tǒng)主繼電器40斷開(開路)并且充電繼電器41接通(閉合)的狀態(tài)下，控制電路66執(zhí)行從輸入的商用電源67到高壓電池Bl的輸出1 (高壓輸出)，并且同時執(zhí)行到補(bǔ)充電池B2的輸出2。此時，由于在電池Bi、B2的充電期間，電力管理E⑶43需要到補(bǔ)充系統(tǒng)的輸出電力、或補(bǔ)充輸出，因此補(bǔ)充輸出被設(shè)定為大約100W。由于高壓電池Bl的高壓輸出的電力被設(shè)定在幾千瓦(kW)，因此高壓輸出的電力大于補(bǔ)充輸出的電力。因此，控制電路66基于指示高壓輸出的反饋信號SGfl來實(shí)現(xiàn)對控制的反饋，控制電路66將補(bǔ)充輸出設(shè)定為21V-26V范圍內(nèi)的電壓，該范圍內(nèi)的電壓高于期望電壓(大約13V-14V)，并且控制電路66經(jīng)由電壓調(diào)整電路63調(diào)整電壓。圖4描述了車輛正移動的狀態(tài)。在系統(tǒng)主繼電器40接通(閉合)并且充電繼電器41接通(閉合)的狀態(tài)下，控制電路66將來自高壓電池Bl的輸出設(shè)定在144V至197V。在高壓電池Bl的充電期間用作整流電路的第三H橋電路58用作DC/DC轉(zhuǎn)換H橋電路，在本實(shí)施例中，該DC/DC轉(zhuǎn)換H橋電路實(shí)現(xiàn)對來自高壓電池Bl的輸出的DC/DC轉(zhuǎn)換。開關(guān)元件S7、S10以及開關(guān)元件S8、S9 交替接通和斷開，使得交流電壓被供應(yīng)到第一次級線圈57b，并且在第二次級線圈57c中感應(yīng)出交流電壓。整流器62將由第二次級線圈57c感應(yīng)出的交流電壓轉(zhuǎn)換為直流電壓。13V 至14V的電力被供應(yīng)到補(bǔ)充電池B2?？刂齐娐?6接收反饋信號SGf2。反饋信號SGf2是到補(bǔ)充電池B2的輸出電壓的檢測信號。使用信號SGf2，控制電路66實(shí)現(xiàn)反饋控制。與高壓電池Bl的充電期間的操作不同，在本實(shí)施例中僅存在來自充電器30的一個輸出。另外，控制電路66可以使用補(bǔ)充輸出來實(shí)現(xiàn)反饋。因此，控制電路66可以停止補(bǔ)充輸出側(cè)的電壓調(diào)整電路63，S卩，將MOSFET 置于一直接通狀態(tài)，使得從電壓調(diào)整電路63到輔助設(shè)備的輸出不變。連接到高壓電池Bl的線圈59被繼電器60短路。此時，因?yàn)樵谲囕v的驅(qū)動期間需要到輔助設(shè)備(電池B2)的輸出，因此該輸出大約為插電式混合動力車輛和電動汽車使用圖6所示的車載充電器和圖8所示的DC/DC 轉(zhuǎn)換器作為典型的電源設(shè)備，其中，該車載充電器用于從商用電源100對高壓電池111進(jìn)行充電，該DC/DC轉(zhuǎn)換器用于將來自高壓電池111的電壓供應(yīng)到輔助設(shè)備(電池112)。在圖 8中，DC/DC轉(zhuǎn)換器包括H橋電路113、變壓器114、整流H橋電路115。當(dāng)車輛未移動時(當(dāng)車輛處于停止?fàn)顟B(tài)時)，使用圖6所示的車載充電器，而當(dāng)車輛正移動時，使用圖8所示的DC/DC轉(zhuǎn)換器。即，盡管不會同時使用圖6的車載充電器和圖 8的DC/DC轉(zhuǎn)換器，但是這兩個都是需要安裝在車輛上的設(shè)備。因此，需要在車輛中預(yù)備用于放置這些設(shè)備的空間，并且增加了車輛的重量。另外，增加了用于制造車輛的成本。相比之下，根據(jù)本實(shí)施例，如圖3所示，除了到高壓電池Bl的輸出之外，充電器30 還具有到補(bǔ)充電池B2的輸出。另外，與圖6所示的用于到高壓電池111的輸出的整流H橋電路108相比，圖4所示的第三H橋電路58具有M0SFET，以取代圖6所示的第三H橋電路 108中的二極管，以便允許雙向化。在本實(shí)施例中，在高壓電池Bl的充電期間，控制電路66 從輸入向高壓電池Bl和補(bǔ)充電池B2輸出電力。當(dāng)車輛正移動時，控制電路66將電力從高壓電池Bl輸出到補(bǔ)充電池B2。因此，在本實(shí)施例中，充電器和DC/DC轉(zhuǎn)換器(58)被集成。 這消除了對圖1的系統(tǒng)配置中的DC/DC轉(zhuǎn)換器23的需要。除了以上優(yōu)點(diǎn)(1)和(2)之外，上述實(shí)施例還具有以下優(yōu)點(diǎn)。(3)用作第二控制部的控制電路66在第一次級線圈57b側(cè)控制第三H橋電路58， 同時實(shí)現(xiàn)對到補(bǔ)充電池B2的輸出的反饋，從而將電力從高壓電池Bl供應(yīng)到補(bǔ)充電池B2。 換言之，控制電路66還包括第二控制部。即，控制電路66在變壓器57的第一次級線圈57b 側(cè)控制第三H橋電路58以實(shí)現(xiàn)DC/DC轉(zhuǎn)換，同時實(shí)現(xiàn)對從高壓電池Bl到補(bǔ)充電池B2的輸出的反饋，從而將電力供應(yīng)到補(bǔ)充電池B2。因此，控制電路66能夠?qū)碜愿邏弘姵谺l的電力供應(yīng)到補(bǔ)充電池B2。這使得充電器和DC/DC轉(zhuǎn)換器被集成，并且促進(jìn)了小型化和成本的降低。作為變型，具有二極管橋的整流電路可設(shè)置在從圖3的商用電源67開始的輸入部處的第一 H橋電路(PFC電路)的上游的位置處。另外，位于第一 H橋電路(PFC電路)54 的下游的第二 H橋電路56可以是推挽電路。圖5示出了第三實(shí)施例。將主要討論與第一和第二實(shí)施例的區(qū)別。在本實(shí)施例中， 交流電經(jīng)由濾波器51從高壓電池Bl輸出到交流負(fù)載80。取代交流電源67設(shè)置交流負(fù)載 80。圖5示出了本實(shí)施例的電源設(shè)備的電路配置，其取代圖2的配置。圖2的第一 H橋電路(PFC電路)中的二極管D1、D2被圖5中的開關(guān)元件S12、S14 取代。即，取代H橋電路M的第一 H橋電路70具有四個開關(guān)元件S12、S13、S14、S15。開關(guān)元件S12、S13、S14和S15各自由MOSFET形成。寄生二極管與MOSFET并聯(lián)連接。開關(guān)元件S12的源極端子和開關(guān)元件S13的漏極端子彼此連接。開關(guān)元件S14的源極端子和開關(guān)元件S15的漏極端子彼此連接。開關(guān)元件S12的漏極端子和開關(guān)元件S14的漏極端子彼此連接。開關(guān)元件S13的源極端子和開關(guān)元件S15的源極端子彼此連接。此外，同樣在本實(shí)施例中，圖6中用于輸出到高壓電池111的整流H橋電路108的二極管被圖5的第三H橋電路58中的MOSFET取代。現(xiàn)在將描述本實(shí)施例的電源設(shè)備的操作。首先，將描述高壓電池Bl充電期間的操作。由于基本動作與圖3所示的動作相同， 因此將參照圖3描述高壓電池Bl充電期間的操作。在系統(tǒng)主繼電器40斷開(開路)并且充電繼電器41接通(閉合)的狀態(tài)下，控制電路66執(zhí)行從輸入的商用電源67到高壓電池Bl的輸出1 (高壓輸出)，并且同時執(zhí)行到補(bǔ)充電池B2的輸出2。此時，由于在電池Bi、B2的充電期間，電力管理E⑶43需要到補(bǔ)充系統(tǒng)的輸出電力，因此補(bǔ)充輸出被設(shè)定為大約100W。
由于高壓電池Bl的高壓輸出的電力被設(shè)定為幾千瓦(kW)，因此高壓輸出的電力大于補(bǔ)充輸出的電力。因此，控制電路66基于指示高壓輸出的反饋信號SGfl來實(shí)現(xiàn)對控制的反饋，控制電路66將補(bǔ)充輸出設(shè)定為21V-26V范圍內(nèi)的電壓，該范圍內(nèi)的電壓高于期望電壓(大約13V-14V)，并且控制電路66經(jīng)由電壓調(diào)整電路63調(diào)整電壓。接下來，將描述在車輛的移動期間的操作。由于基本動作與圖4所示的動作相同， 因此將參照圖4描述在車輛的移動期間的操作。在系統(tǒng)主繼電器40接通(閉合)并且充電繼電器41接通(閉合)的狀態(tài)下，控制電路66使用高壓電池Bl作為輸入，并且使用在充電期間用作整流電路的第三H橋電路 58作為DC/DC轉(zhuǎn)換H橋電路，從而將來自高壓電池Bl的電力輸出到輔助設(shè)備(電池B2)。與高壓電池Bl充電期間的操作不同，僅存在來自充電器30的一個輸出，并且可以使用補(bǔ)充輸出來實(shí)現(xiàn)反饋。因此，控制電路66停止補(bǔ)充輸出的電壓調(diào)整電路63(使得輸出不變)。連接到高壓電池Bl的線圈59被繼電器60短路。此時，到輔助設(shè)備(電池B2)的輸出被設(shè)定為大約2kW，因?yàn)檫@是在車輛的移動期間所需要的。接下來，參照圖5，將描述在來自高壓電池Bl的AC輸出期間的操作，即，在從高壓電池Bl到交流負(fù)載(AC負(fù)載)的輸出期間的操作。控制電路66接收信號SG3和SG4。信號SG3是到補(bǔ)充電池B2的輸出電壓和輸出電流的檢測信號。信號SG4是到交流負(fù)載80的輸出電壓和輸出電流的檢測信號。在充電繼電器41接通(閉合)的狀態(tài)下，控制電路66從高壓電池Bl向交流負(fù)載 80輸出交流電壓?？刂齐娐?6還將輸出提供到輔助設(shè)備。具體地，控制電路66輸出控制信號以開關(guān)第三H橋電路58的開關(guān)元件S7至S10，從而將在高壓電池Bl的144V-197V范圍內(nèi)的交流電壓供應(yīng)到變壓器57的第一次級線圈57b。開關(guān)元件S7、SlO和開關(guān)元件S8、 S9交替地接通和斷開，使得交流電壓被供應(yīng)到第一次級線圈57b。因此，在初級線圈57a和第二次級線圈57c中感應(yīng)出交流電壓。第二 H橋電路56的開關(guān)元件S3至S6經(jīng)受開關(guān)控制，使得由初級線圈57a感應(yīng)出的交流電壓被轉(zhuǎn)換為直流電壓，并且直流電壓被供應(yīng)到第一 H橋電路70。通過來自控制電路66的控制信號使第一 H橋電路70的開關(guān)元件S12至 S15經(jīng)受開關(guān)控制，以便生成預(yù)定電壓值和預(yù)定頻率的交流電壓。通過第三H橋電路58的DC/DC轉(zhuǎn)換和第二 H橋電路56的整流，將來自高壓電池 Bl的輸出提高到300V至480V。通過第一 H橋電路70的AC生成，第一 H橋電路70將AC 100V輸出到交流負(fù)載80。另一方面，由第二次級線圈57c感應(yīng)出的交流電壓被整流器62轉(zhuǎn)換為直流電壓， 并且其電壓值由電壓調(diào)整電路63來調(diào)整。此后，轉(zhuǎn)換后的直流電壓被供應(yīng)到補(bǔ)充電池B2。 補(bǔ)充輸出是13V至14V?？刂齐娐?6使用信號SG3的補(bǔ)充輸出來實(shí)現(xiàn)反饋，并且使用用于生成AC的第一 H橋電路70來調(diào)整AC輸出電壓(到交流負(fù)載80的輸出電壓)。另外，控制電路66監(jiān)測補(bǔ)充輸出(到電池B2)和到交流負(fù)載80的輸出兩者，以便防止輸出超過變壓器57的額定值。圖9示出了從高壓電池111開始的、用于交流負(fù)載116的典型供電系統(tǒng)(AC逆變器)的示例性配置。在圖9中，供電系統(tǒng)按照從高壓電池111到負(fù)載116的順序，包括DC/ DC轉(zhuǎn)換H橋電路117、變壓器118、整流H橋電路119、電容器120、AC生成H橋電路121以及線圈122、123。當(dāng)車輛未移動時(當(dāng)車輛處于停止?fàn)顟B(tài)時)，使用圖6所示的車載充電器，而當(dāng)車輛正移動時使用圖8所示的DC/DC轉(zhuǎn)換器。即，盡管不會同時使用圖6的車載充電器和圖 8的DC/DC轉(zhuǎn)換器，但是這兩個都是需要安裝在車輛上的設(shè)備。因此，需要在車輛中預(yù)備用于放置這些設(shè)備的空間，并且增加了車輛的重量。另外，增加了成本。另外，如圖9所示，使用高壓電池111需要AC逆變器，以使用交流負(fù)載(商用電源驅(qū)動的設(shè)備)116。與圖6和圖9相比，本實(shí)施例提供了圖5所示的電路配置，使得充電器30除了到高壓電池Bl的輸出之外，還具有到補(bǔ)充電池B2的輸出。另外，圖6的電力因子校正電路104 的整流二極管被圖5的第一 H橋電路70中的MOSFET取代。此外，與圖6所示的用于到高壓電池111的輸出的整流H橋電路108相比，圖5的第三H橋電路58的二極管被MOSFET 取代，以便允許雙向化。在高壓電池Bl的充電期間，控制電路66從來自交流電源67的輸入向高壓電池Bl 和補(bǔ)充電池B2輸出電力。當(dāng)車輛正移動時，控制電路66將來自高壓電池Bl的電力輸出到補(bǔ)充電池B2。此外，當(dāng)車輛停止并且需要從高壓電池Bl到交流負(fù)載80的電力供應(yīng)時，控制電路66將電力從高壓電池Bl輸出到交流負(fù)載80。除了以上優(yōu)點(diǎn)(1)、(2)和(3)之外，上述實(shí)施例還具有以下優(yōu)點(diǎn)。(4)用作第三控制部的控制電路66將來自高壓電池Bl的交流電輸出到交流負(fù)載 80 (67)，并且同時將電力供應(yīng)到補(bǔ)充電池B2。換言之，控制電路66還包括第三控制部。根據(jù)該配置，控制電路66能夠同時將來自高壓電池Bl的交流電輸出到交流負(fù)載80，并且將來自高壓電池Bl的電力供應(yīng)到低壓補(bǔ)充電池B2。(5)用作第四控制部的控制電路66在實(shí)現(xiàn)對到交流負(fù)載80的輸出的反饋的同時控制第三H橋電路58，從而在變壓器57的初級線圈57a側(cè)使用第二 H橋電路56和第一 H 橋電路M生成交流電，并且將交流電壓從高壓電池Bl輸出到交流負(fù)載80 (商用電源67)。 換言之，控制電路66還包括第四控制部。同時，控制電路66將電力從高壓電池Bl供應(yīng)到第二次級線圈57c側(cè)的補(bǔ)充電池B2。S卩，控制電路66使用第三H橋電路58實(shí)現(xiàn)DC/DC轉(zhuǎn)換，從而在變壓器57的初級線圈57a側(cè)使用第二 H橋電路56實(shí)現(xiàn)整流以及使用第一 H橋電路M生成交流電，并且從高壓電池Bl輸出交流電壓。同時，控制電路66使用高壓電池 Bl的輸出，將電力供應(yīng)到變壓器57的第二次級線圈57c側(cè)的補(bǔ)充電池B2。此時，在實(shí)現(xiàn)對到補(bǔ)充電池B2的輸出的反饋的同時，控制電路66使用第三H橋電路58實(shí)現(xiàn)DC/DC轉(zhuǎn)換， 使用第二 H橋電路實(shí)現(xiàn)整流，以及使用第一 H橋電路M實(shí)現(xiàn)交流電的生成。由于實(shí)現(xiàn)了對交流電壓的輸出的反饋，因此控制電路66可以在將交流電輸出到交流負(fù)載80的同時，將電力供應(yīng)到補(bǔ)充電池B2。換言之，控制電路66能夠輸出交流電壓， 以及將來自高壓電池Bl的電力供應(yīng)到補(bǔ)充電池B2。因此，根據(jù)本實(shí)施例，可以集成充電器、 DC/DC轉(zhuǎn)換器以及AC逆變器，并且促進(jìn)了小型化和成本的降低。(6)在以上優(yōu)點(diǎn)(5)中，用作第五控制部的控制電路66通過使用第三H橋電路58、 第二 H橋電路56以及第一 H橋電路M生成交流電而將交流電壓輸出到交流負(fù)載80，同時實(shí)現(xiàn)對到補(bǔ)充電池B2的輸出的反饋。同時，控制電路66使用高壓電池Bl將電力供應(yīng)到第二次級線圈57c側(cè)的補(bǔ)充電池B2。因此，通過實(shí)現(xiàn)對到補(bǔ)充電池B2的電力供應(yīng)和交流輸出兩者的反饋，控制電路66防止超過變壓器57的額定值。換言之，控制電路66具有第五控制部。作為變型，如果到輔助設(shè)備(電池B2)的輸出的電力量在來自高壓電池Bl的AC 輸出時(在到交流負(fù)載80的輸出時)小，則控制電路66可使用AC輸出(到交流負(fù)載80 的輸出)實(shí)現(xiàn)反饋控制。即，在實(shí)現(xiàn)對交流電壓的輸出的反饋的同時，控制電路66可使用第三H橋電路58實(shí)現(xiàn)DC/DC轉(zhuǎn)換，使用第二 H橋電路實(shí)現(xiàn)整流，以及使用第一 H橋電路M 實(shí)現(xiàn)交流電的生成。本發(fā)明不限于所示出的實(shí)施例，而是可在以下變型中實(shí)施。開關(guān)元件可由IGBT取代MOSFET而形成。圖1示出了高壓電池Bl的電壓被升壓轉(zhuǎn)換器21增大并且被供應(yīng)到逆變器22的系統(tǒng)配置。替代地，可從系統(tǒng)省略升壓轉(zhuǎn)換器21，并且高壓電池Bl和逆變器22可經(jīng)由高壓線LH彼此直接連接，以將高壓電池Bl的電壓供應(yīng)到逆變器22。電源設(shè)備10不限于用于車輛。例如，電源設(shè)備10可用作工廠、辦公室以及家用電器的電源設(shè)備，其在夜間使用非高峰電力對電池Bl進(jìn)行充電，而在白天期間使用所充的電力。所示出的實(shí)施例可應(yīng)用于具有多個第一電池Bl的電源設(shè)備。即，所示出的實(shí)施例可以應(yīng)用于具有至少一個第一電池的電源設(shè)備。所示出的實(shí)施例可應(yīng)用于具有多個第二電池B2的電源設(shè)備。即，所示出的實(shí)施例可以應(yīng)用于具有至少一個第二電池的電源設(shè)備，其中第二電池的電壓低于第一電池的電壓。可以使用任意變壓器，只要其包括至少一個連接到第一電池Bl的第一次級線圈和至少一個連接到第二電池B2的第二次級線圈即可。
1權(quán)利要求
1.一種電源設(shè)備，包括 至少一個第一電池；至少一個第二電池，所述第二電池的電壓低于所述第一電池的電壓； 變壓器，具有連接到交流電源的初級線圈、至少一個連接到所述第一電池的第一次級線圈以及至少一個連接到所述第二電池的第二次級線圈；第一電力轉(zhuǎn)換電路，位于所述變壓器的所述初級線圈與所述交流電源之間； 第二電力轉(zhuǎn)換電路，位于所述變壓器的所述初級線圈與所述第一電力轉(zhuǎn)換電路之間； 第三電力轉(zhuǎn)換電路，位于所述第一次級線圈與所述第一電池之間； 整流電路，位于所述第二次級線圈與所述第二電池之間； 電壓調(diào)整電路，位于所述整流電路與所述第二電池之間；以及控制部，使用所述交流電源對所述第一電池進(jìn)行充電，以及同時將電力供應(yīng)到所述第二電池。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電源設(shè)備，其中 所述控制部包括第一控制部，以及通過在實(shí)現(xiàn)對到所述第一電池的輸出的反饋的同時在所述初級線圈側(cè)控制所述第一電力轉(zhuǎn)換電路和所述第二電力轉(zhuǎn)換電路，以及通過在所述第一次級線圈側(cè)控制所述第三電力轉(zhuǎn)換電路，所述第一控制部利用所述交流電源對所述第一電池進(jìn)行充電，以及同時，所述第一控制部在通過所述電壓調(diào)整電路調(diào)整所述第二電池的輸出電壓的同時在所述第二次級線圈側(cè)將電力從所述交流電源供應(yīng)到所述第二電池。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電源設(shè)備，其中 所述控制部包括第二控制部，以及所述第二控制部通過在實(shí)現(xiàn)對到所述第二電池的輸出的反饋的同時在所述第一次級線圈側(cè)控制所述第三電力轉(zhuǎn)換電路，將電力從所述第一電池供應(yīng)到所述第二電池。
4.根據(jù)權(quán)利要求1至3中任一項(xiàng)所述的電源設(shè)備，其中 所述控制部包括第三控制部，以及所述第三控制部將交流電從所述第一電池輸出到所述交流電源側(cè)，并且同時將電力供應(yīng)到所述第二電池。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的電源設(shè)備，其中 所述控制部包括第四控制部，以及通過在實(shí)現(xiàn)對來自所述交流電源的輸出的反饋的同時控制所述第三電力轉(zhuǎn)換電路，所述第四控制部在所述變壓器的所述初級線圈側(cè)使用所述第二電力轉(zhuǎn)換電路和所述第一電力轉(zhuǎn)換電路生成交流電，并且將交流電壓從所述第一電池輸出到所述交流電源側(cè)，并且同時，所述第四控制部在所述第二次級線圈側(cè)將電力供應(yīng)到所述第二電池。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的電源設(shè)備，其中所述控制部還包括第五控制部，所述第五控制部實(shí)現(xiàn)對到所述第二電池的輸出的反饋。
7.根據(jù)權(quán)利要求1至3中任一項(xiàng)所述的電源設(shè)備，其中，所述電源設(shè)備被設(shè)計(jì)用于安裝在車輛上。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的電源設(shè)備，其中，所述第二電池是補(bǔ)充電池。
9.一種用于車輛的電源設(shè)備，所述設(shè)備包括 至少一個第一電池；至少一個第二電池，其中所述第二電池的電壓低于所述第一電池的電壓，其中，至少在充電期間被激活的設(shè)備連接到所述第二電池；經(jīng)由線路連接到所述第一電池的控制電路，所述控制電路控制負(fù)載； 設(shè)置在所述線路上的系統(tǒng)主繼電器；以及充電器，連接到在所述系統(tǒng)主繼電器與所述第一電池之間的所述線路的部分，所述充電器能夠使用外部交流電源對所述第一電池進(jìn)行充電， 其中，所述充電器包括變壓器，具有連接到交流電源的初級線圈、至少一個連接到所述第一電池的第一次級線圈、以及至少一個連接到所述第二電池的第二次級線圈；第一電力轉(zhuǎn)換電路，位于所述變壓器的所述初級線圈與所述交流電源之間； 第二電力轉(zhuǎn)換電路，位于所述變壓器的所述初級線圈與所述第一電力轉(zhuǎn)換電路之間； 第三電力轉(zhuǎn)換電路，位于所述第一次級線圈與所述第一電池之間； 整流電路，位于所述第二次級線圈與所述第二電池之間； 電壓調(diào)整電路，位于所述整流電路與所述第二電池之間；以及控制部，在所述系統(tǒng)主繼電器開路的狀態(tài)下，所述控制部使用所述交流電源對所述第一電池進(jìn)行充電，并且同時將電力供應(yīng)到所述第二電池。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的用于車輛的電源設(shè)備，其中 所述控制部包括第一控制部，以及所述第一控制部通過在實(shí)現(xiàn)對到所述第一電池的輸出的反饋的同時在所述初級線圈側(cè)控制所述第一電力轉(zhuǎn)換電路和所述第二電力轉(zhuǎn)換電路，以及通過在所述第一次級線圈側(cè)控制所述第三電力轉(zhuǎn)換電路，所述第一控制部使用所述交流電源對所述第一電池進(jìn)行充電，以及同時，所述第一控制部在通過所述電壓調(diào)整電路調(diào)整所述第二電池的輸出電壓的同時在所述第二次級線圈側(cè)將電力從所述交流電源供應(yīng)到所述第二電池。
11.根據(jù)權(quán)利要求9所述的用于車輛的電源設(shè)備，其中 所述控制部包括第二控制部，以及所述第二控制部通過在實(shí)現(xiàn)對到所述第二電池的輸出的反饋的同時在所述第一次級線圈側(cè)控制所述第三電力轉(zhuǎn)換電路，將電力從所述第一電池供應(yīng)到所述第二電池，。
12.根據(jù)權(quán)利要求9至11中任一項(xiàng)所述的用于車輛的電源設(shè)備，其中 所述控制部包括第三控制部，以及所述第三控制部將交流電從所述第一電池輸出到所述交流電源側(cè)，并且同時將電力供應(yīng)到所述第二電池。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的用于車輛的電源設(shè)備，其中 所述控制部包括第四控制部，以及通過在實(shí)現(xiàn)對來自所述交流電源的輸出的反饋的同時控制所述第三電力轉(zhuǎn)換電路，所述第四控制部在所述變壓器的所述初級線圈側(cè)使用所述第二電力轉(zhuǎn)換電路和所述第一電力轉(zhuǎn)換電路生成交流電，并且將交流電壓從所述第一電池輸出到所述交流電源側(cè)，以及同時，所述第四控制部在所述第二次級線圈側(cè)將電力供應(yīng)到所述第二電池。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的用于車輛的電源設(shè)備，其中，所述控制部還還包括第五控制部，所述第五控制部實(shí)現(xiàn)對到所述第二電池的輸出的反饋。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種電源設(shè)備和用于車輛的電源設(shè)備，用于車輛的電源設(shè)備包括第一電池(B1)、第二電池(B2)以及變壓器(57)，其中第二電池的電壓低于第一電池的電壓。變壓器(57)包括連接到交流電源(67)的初級線圈(57a)、連接到第一電池(B1)的第一次級線圈(57b)以及至少一個連接到第二電池(B2)的第二次級線圈(57c)。整流電路(62)位于第二次級線圈(57c)與第二電池(B2)之間。電壓調(diào)整電路(63)位于整流電路(62)與第二電池(B2)之間?？刂撇?66)使用交流電源(67)對第一電池(B1)進(jìn)行充電，并且同時將電力供應(yīng)到第二電池。
文檔編號H02J7/02GK102412604SQ20111028205
公開日2012年4月11日 申請日期2011年9月16日 優(yōu)先權(quán)日2010年9月22日
發(fā)明者可知忠義, 榊原典尚, 谷川友春 申請人:株式會社豐田自動織機(jī)