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CN103460550B - 电力转换设备、电动车辆及电动车辆的充电系统 - Google Patents

电力转换设备、电动车辆及电动车辆的充电系统 Download PDF

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CN103460550B CN201180069553.7A CN201180069553A CN103460550B CN 103460550 B CN103460550 B CN 103460550B CN 201180069553 A CN201180069553 A CN 201180069553A CN 103460550 B CN103460550 B CN 103460550B
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Abstract

电力转换设备（200）具有将来自直流电力源（210）的直流电力转换为与系统电源（400）同等的交流电力的功能。电力转换设备（200）包含：逆变器（230），用于执行双向的直流/交流电力转换；及绝缘变压器（240），连接于系统电源（400）及逆变器（230）之间。电动车辆（100）包含主蓄电池（110）及充电接口（190）。在电力转换设备的连接器（290）及充电接口（190）由充电线缆（300）电连接的状态下且要求主蓄电池（110）的充电时，电力转换设备（200）经由绝缘变压器（240）将从系统电源（400）供给的交流电力通过逆变器（230）变化为直流电力，并向连接器（290）输出。

Description

电力转换设备、电动车辆及电动车辆的充电系统
技术领域
本发明涉及一种电力转换设备、电动车辆及电动车辆的充电系统，更确切而言涉及利用车辆外部的电力转换设备而得到的电动车辆的车载蓄电装置的充电。
背景技术
通过来自以二次电池为代表的蓄电装置的电力来驱动行驶用电动机的电动汽车、混合动力汽车等电动车辆的开发正在进行中。这些电动车辆中，提出了通过车辆外部的电源(以下，也简称为“外部电源”)对车载蓄电装置进行充电的结构。以下，也将外部电源对车载蓄电装置的充电简称为“外部充电”。
日本专利特开平8－88908号公报(专利文献1)中记载了用于从商用电源经由绝缘变压器对电动车辆的车载蓄电装置进行充电的充电装置的结构。如专利文献1所记载那样，在外部充电时，为了安全起见，优选通过绝缘变压器使车载蓄电装置及外部电源之间绝缘。
专利文献1的充电装置具有在行驶用逆变器追加二极管臂而得到的结构。利用该二极管臂和逆变器的一个臂，将来自商用电源的交流电力转换为用于对蓄电装置进行充电的直流电力。在专利文献1的结构中，将电动车辆的搭载部件(行驶用逆变器)的结构的一部分也用于外部充电，从而能够使充电装置小型化。
专利文献1：日本特开平8－88908号公报
发明内容
发明所要解决的课题
近年来，作为清洁能源的发电设备，将太阳能电池、燃料电池作为直流电力源的、太阳能发电系统、燃料电池系统等的应用正在扩大。或者，将固定式二次电池作为直流电力源而产生与系统电源同等的交流电力的系统的开发也在进行中。
在这些系统中，设置用于将来自直流电力源的直流电力转换为交流电力的被称为功率调节器的电力转换设备。因此，关于电动车辆的外部充电，也有可能通过使其与上述的电力转换设备协作而能够简化车辆侧的结构。
本发明为了解决这样的问题而作出，其目的在于提供一种利用用于在直流电力源及系统电源之间进行电力转换的电力转换设备来对电动车辆的车载蓄电装置进行充电用的有效结构。
解决课题所用的方法
本发明的某一方面中，电动车辆的充电系统包含：电力转换设备，设于直流电力源及系统电源之间；及电动车辆，搭载有蓄电装置。电力转换设备包含逆变器、第一开闭器、绝缘变压器和连接器。逆变器构成为在与直流电力源电连接的第一电力线和第二电力线之间执行双向的直流交流电力转换。第一开闭器连接于第一电力线与逆变器之间。绝缘变压器连接于第二电力线与系统电源之间。连接器与第一电力线电连接。电动车辆包含充电接口和转换器。充电接口通过充电线缆而与第一电力线电连接。转换器构成为将传递至充电接口的直流电力转换为蓄电装置的充电电力。电力转换设备还包含控制部。控制部构成为，在连接器与充电接口电连接的状态下对蓄电装置进行充电的情况下，控制逆变器闭合第一开闭器，并且将来自系统电源的交流电力转换为直流电力并向第一电力线输出。
优选的是，电力转换设备还包含第二开闭器。第二开闭器以旁通绝缘变压器的方式设于系统电源及第二电力线之间。在系统电源及蓄电装置之间进行电力的供给和接收时，控制部断开第二开闭器。
更优选的是，在系统电源及蓄电装置之间未进行电力的供给和接收的情况下，控制部在控制逆变器以将来自直流电力源的直流电力转换为系统电源的交流电力时闭合第二开闭器。
而且优选的是，电力转换设备还包含第三开闭器。第三开闭器连接于直流电力源与第一电力线之间。在连接器与充电接口电连接的状态下对蓄电装置进行充电的情况下，当来自直流电力源的供给电力小于阈值时，控制部断开第三开闭器。
或者优选的是，在连接器与充电接口电连接的状态下利用蓄电装置的电力而产生交流电力的情况下，控制部闭合第一开闭器，并且控制逆变器以将从蓄电装置输出到第一电力线的直流电力转换为系统电源的交流电力并向第二电力线输出。
优选的是，在连接器与充电接口电连接的状态下对蓄电装置进行充电的情况下，控制部根据来自使用者的指示控制电力转换设备以断开第一开闭器并且停止逆变器而向第一电力线输出来自直流电力源的电力。
本发明的另一方面中，电力转换设备设于直流电力源及系统电源之间，并包含第一开闭器、逆变器、绝缘变压器、连接器和控制部。逆变器构成为在与直流电力源电连接的第一电力线和第二电力线之间执行双向的直流交流电力转换。第一开闭器连接于第一电力线与逆变器之间。绝缘变压器连接于第二电力线与系统电源之间。连接器构成为与第一电力线电连接，并且能够通过充电线缆而与电动车辆的充电接口电连接。另外，连接器通过充电线缆而与充电接口连接，进而与搭载于电动车辆的蓄电装置电连接。在连接器与充电接口电连接的状态下对蓄电装置进行充电的情况下，控制部闭合第一开闭器，并且控制逆变器以将来自系统电源的交流电力转换为直流电力并向第一电力线输出。
优选的是，电力转换设备还包含第二开闭器。第二开闭器以旁通绝缘变压器的方式设于系统电源及第二电力线之间。在系统电源及蓄电装置之间进行电力的供给和接收时，控制部断开第二开闭器。
更优选的是，在系统电源及蓄电装置之间未进行电力的供给和接收的情况下，控制部在控制逆变器以将来自直流电力源的直流电力转换为系统电源的交流电力时闭合第二开闭器。
优选的是，电力转换设备还包含第三开闭器。第三开闭器连接于直流电力源与第一电力线之间。在连接器与充电接口电连接的状态下对蓄电装置进行充电的情况下，当来自直流电力源的供给电力小于阈值时，控制部断开第三开闭器。
而且优选的是，在连接器与充电接口电连接的状态下利用蓄电装置的电力而产生交流电力的情况下，控制部闭合第一开闭器，并且控制逆变器以将从蓄电装置输出到第一电力线的直流电力转换为系统电源的交流电力并向第二电力线输出。
或者优选的是，在连接器与充电接口电连接的状态下对蓄电装置进行充电的情况下，控制部根据来自使用者的指示控制电力转换设备以断开第一开闭器并且停止逆变器而向第一电力线输出来自直流电力源的电力。
本发明的又一方面中，电动车辆包含蓄电装置、充电接口、转换器和控制部。充电接口构成为能够通过充电线缆而与设于直流电力源和系统电源之间的电力转换设备的连接器电连接。第一电力转换器构成为将传递至充电接口的直流电力转换为蓄电装置的充电电力。控制部构成为要求电力转换设备进行蓄电装置的充电。并且，在充电接口及连接器由充电线缆电连接的状态下对蓄电装置进行充电的情况下，控制部要求电力转换设备：控制在第一电力线和第二电力线之间执行双向的直流交流电力转换的逆变器以将来自系统电源的交流电力转换为直流电力并向第一电力线输出，其中所述第一电力线与直流电力源电连接，所述第二电力线经由绝缘变压器而与系统电源连接；以及闭合连接于第一电力线及逆变器之间的第一开闭器。
优选的是，在连接器及充电接口由充电线缆电连接的状态下利用蓄电装置的电力来产生交流电力的情况下，控制部要求电力转换设备：闭合第一开闭器；以及控制逆变器以将从蓄电装置输出到第一电力线的直流电力转换为系统电源的交流电力并向第二电力线输出。
而且优选的是，在系统电源及蓄电装置之间进行电力的供给和接收时，控制部要求电力转换设备断开以旁通绝缘变压器的方式设于系统电源及第二电力线之间的第二开闭器。
更优选的是，在系统电源及蓄电装置之间未进行电力的供给和接收时，控制部要求电力转换设备在控制逆变器以将来自直流电力源的直流电力转换为系统电源的交流电力时闭合第二开闭器。
而且优选的是，在连接器及充电接口被电连接的状态下对蓄电装置进行充电的情况下，当来自直流电力源的供给电力小于阈值时，控制部要求电力转换设备断开连接于直流电力源与第一电力线之间的第三开闭器。
或者优选的是，第一电力转换单元构成为在第三电力线和蓄电装置之间执行双向的直流电压转换。电动车辆还包含：第一开闭元件；用于产生车辆驱动力的电动机；第二电力转换单元；及第二开闭元件。第一开闭元件连接于充电接口及第三电力线之间。第二电力转换单元构成为通过在第三电力线及电动机之间执行双向的电力转换来控制电动机的输出。第二开闭元件连接于第三电力线及电力转换器之间。
优选的是，在连接器及充电接口被电连接的状态下对蓄电装置进行充电的情况下，控制部根据来自使用者的指示要求电力转换设备断开第一开闭器并且停止逆变器而向第一电力线输出来自直流电力源的电力。
发明效果
根据本发明，能够提供一种利用用于在直流电力源及系统电源之间进行电力转换的电力转换设备来对电动车辆的车载蓄电装置进行充电用的有效结构。
附图说明
图1是说明本发明的实施方式1的电动车辆的充电系统的结构的框图。
图2是说明本发明的实施方式1的充电系统中的电力转换设备的控制处理的流程图。
图3是说明本发明的实施方式1的充电系统中的电动车辆的控制处理的流程图。
图4是说明本发明的实施方式2的电动车辆的充电系统的结构的框图。
图5是说明用于旁通绝缘变压器的继电器的控制处理的第一流程图。
图6是说明用于旁通绝缘变压器的继电器的控制处理的第二流程图。
具体实施方式
以下，参照附图详细说明本发明的实施方式。另外，对以下图中的相同或相当的部分标以相同的附图标记，其说明原则上不再重复。
(实施方式1)
图1是说明本发明的实施方式1的电动车辆的充电系统的结构的框图。
参照图1，电动车辆的充电系统10包含电动车辆100和电力转换设备200。电力转换设备200设置于电动车辆100的外部。
电动车辆100包含主蓄电池110、控制装置105、转换器120、逆变器125、电动发电机130、动力传递齿轮140和驱动轮150。
控制装置105由内设有未图示的CPU(Central Processing Unit：中央处理单元)和存储器的电子控制单元(ECU)构成。ECU构成为基于存储于该存储器中的映射及程序来进行利用了基于各传感器的检测值的运算处理。或者，ECU的至少一部分也可以构成为通过电子回路等硬件执行规定的数值、逻辑运算处理。对于控制装置105，能够从设于电动车辆100的开关、触摸板等未图示的操作端输入各种使用者要求。而且，控制装置105能够根据未图示的多个传感器的输出来检测各种车辆状态。
主蓄电池110作为搭载于电动车辆100的“蓄电装置”的一例而示出。例如，主蓄电池110的输出电压为200V左右。主蓄电池110代表性的是由锂离子电池、镍氢电池等二次电池构成。或者，也可以通过双电荷层电容器或通过二次电池与电容器等的组合等构成“蓄电装置”。
转换器120构成为在主蓄电池110的电压及电力线PL1的直流电压VH之间执行双向的直流电压转换。在图1的例子中，转换器120由包含电力用半导体开关元件Q1、Q2、反向并联二极管D1、D2及电抗器L1的所谓升压斩波器构成。作为电力用半导体开关元件(以下，也简称为“开关元件”)，能够使用IGBT(Insulated Gate BipolarTransistor：绝缘栅双极晶体管)、电力用MOS(Metal OxideSemiconductor：金属氧化物半导体)晶体管或电力用双极晶体管等的、能够控制开关的任意元件。
平滑电容器C1配置于主蓄电池110及转换器120之间，除去与直流电压/电流重叠的高频成分。
电动发电机130例如由永磁三相同步电动机构成。逆变器125具有一般的三相转换器的结构。逆变器125在电力线PL2上的直流电力与供给至电动发电机130的交流电力之间执行双向的直流/交流电力转换，以使电动发电机130根据动作指令(代表性的是转矩指令值)而动作。即、电动发电机130的输出转矩由逆变器125控制。
电动发电机130的输出转矩经由通过减速器、动力分割机构构成的动力传递齿轮140而被传递至驱动轮150，从而使电动车辆100行驶。而且，电动发电机130在电动车辆100的再生制动时，通过驱动轮150的旋转力进行发电。该发电电力由逆变器125转换为直流电力。该直流电力经由转换器120而用于主蓄电池110的充电。
另外，在除电动发电机130以外还搭载有发动机(未图示)的混合动力汽车中，通过使该发动机和电动发电机130协调动作，从而产生电动车辆100所需的车辆驱动力。这时，也能够利用发动机的旋转所产生的发电电力而对主蓄电池110进行充电。如此，电动车辆100涵盖性地表示搭载行驶用电动机和蓄电装置的车辆，包含通过发动机及电动机产生车辆驱动力的混合动力汽车和未搭载发动机的电动汽车及燃料电池车等这两者。
电动车辆100还包含充电接口190、充电继电器CHR1、CHR2和系统继电器SR1、SR2。
充电继电器CHR1、CHR2配置于电力线PL1及接地配线GL1与充电接口190之间。充电接口190构成为能够通过充电线缆300而与电力转换设备200电连接。
系统继电器SR1配置于电力线PL1及与逆变器125连接的电力线PL2之间。系统继电器SR2配置于接地配线GL1及与逆变器125连接的接地配线GL2之间。在系统继电器SR1、SR2闭合时，通过平滑电容器C0使逆变器125的直流链电压平滑。另外，通过将平滑电容器C0配置得比系统继电器SR1、SR2靠前段(主蓄电池侧)，从而在断开系统继电器SR1、SR2的状态下的主蓄电池110的充放电时也能够有效利用平滑电容器C0。
另外，在本实施方式中，各继电器作为“开闭器”或“开闭元件”的代表例而示出。即，能够代替继电器而使用能够控制断开和闭合的任意的元件。
控制装置105基于使用者要求和车辆状态来控制电动车辆100的各搭载机器，以使电动车辆100适当行驶。在图1的结构中，控制装置105控制充电继电器CHR1、CHR2及系统继电器SR1、SR2的开闭，并且控制转换器120及逆变器125的动作。
在电动车辆100行驶时，充电继电器CHR1、CHR2断开，而系统继电器SR1、SR2闭合。由此，由于主蓄电池110与电力线PL2之间电连接，因此伴随主蓄电池110的充放电，能够进行基于电动发电机130的行驶。另一方面，在行驶时能够将充电接口190从主蓄电池110电分离。
在电动车辆100的外部充电时，充电接口190通过充电线缆300而与电力转换设备200的连接器290电连接。具体而言，充电线缆300构成为，充电线缆300的连接器310与电力转换设备200的连接器290正常连接，并且充电线缆300的连接器320与充电接口190正常连接，从而电力转换设备200的连接器290及充电接口190电连接。在充电线缆300被正常连接时，表示连接器290及充电接口190处于电连接的状态的信号(未图示)至少被输入于控制装置105。
在外部充电时，充电继电器CHR1、CHR2闭合，而系统继电器SR1、SR2断开。由此，将电力线PL2及接地配线GL2以后的车辆行驶系统的机器(逆变器125及电动发电机130等)电分离后，能够在电力转换设备200与主蓄电池110之间形成电气路径。
另外，控制装置105构成为，至少在外部充电时，能够在控制装置105与后述的电力转换设备200内的控制装置205之间彼此进行信息或数据的通信。
接着，对电力转换设备200的结构进行说明。电力转换设备200配置于直流电力源210及系统电源400之间。
直流电力源210代表性的是通过太阳能电池、燃料电池等清洁能源而产生直流电力的电力源。或者，如固定式二次电池那样，也能够将暂时蓄积电力的装置作为直流电力源210使用。直流电力源210输出直流电压Vpv。
系统电源400由商用交流电源构成。以下，由系统电源400供给的交流电力的电压由交流电压Vsys表示。
电力转换设备200包含转换器220、逆变器230、绝缘变压器240和控制装置205。
控制装置205与控制装置105同样地由电子控制单元(ECU)构成。控制装置105和控制装置205构成为能够彼此进行信息、数据等的通信。控制装置105及205之间的通信路径可以通过无线电构成，也可以在充电线缆300的连接时由所谓电力线通信形成。
对于控制装置205，能够从设于电力转换设备200的开关、触摸板等未图示的操作端输入各种使用者要求。
转换器220构成为在直流电力源210的输出电压Vpv和电力线PLa的直流电压之间执行双向的直流电压转换。例如，转换器220与转换器120同样地由升压斩波器构成。即，转换器220构成为具有开关元件Qa、Qb、反向并联二极管Da、Db及电抗器L2。
另外，在直流电力源210未被充电的系统结构时，转换器220也可以构成为进行从直流电力源210向电力线PLa的单一方向的直流电压转换。这时，能够适用省略开关元件Qa的配置而仅以上臂作为二极管Da的电路结构。或者，在直流电力源210的输出电压Vpv为稳定电压的系统结构时，也可以省略转换器220的配置。
在电力线PLa及电力线PLb之间配置继电器RPV。继电器RPV的开闭通过控制装置205控制。通过断开继电器RPV，能够将转换器220及直流电力源210从电力线PLb电分离。
在电力线PLb及接地配线GLa之间连接平滑电容器C2。平滑电容器C2除去电力线PLb的直流电压VI的高频成分。
逆变器230构成为在电力线PLc及电力线PLd之间执行双向的直流/交流电力转换。例如，逆变器230通过由开关元件Qc～Qf构成的全桥电路构成。开关元件Qc～Qf分别连接反向并联二极管Dc～Df。
绝缘变压器240连接于电力线PLd及系统电源400之间。系统电源400的交流电压Vsys与电力线PLd的交流电压Vac之间的电压振幅比对应于绝缘变压器240的匝数比。
在电力线PLb及电力线PLc之间配置继电器RAC1。同样地，在接地配线GLa及接地配线GLc之间配置继电器RAC2。继电器RAC1、RAC2的开闭通过控制装置205控制。通过断开继电器RAC1、RAC2，从而能够将逆变器230及系统电源400从电力线PLb电分离。
连接器290与电力线PLb及接地配线GLa电连接。连接器290构成为能够与充电线缆300的连接器310电连接。若通过充电线缆300将连接器290及充电接口190电连接，则能够将电力线PLb的直流电力向电动车辆100传递。相反地，也能够将来自电动车辆100的直流电力向电力线PLb传递。
在闭合继电器RPV时，转换器220由控制装置205控制动作。具体而言，响应于来自控制装置205的控制信号而控制开关元件Qa、Qb的通断比(占空比)，从而控制电压比(VI/Vpv)。另一方面，在断开继电器RPV时，转换器220被控制装置205停止。在该状态下，开关元件Qa、Qb被固定为断开。
在闭合继电器RAC1、RAC2时，逆变器230由控制装置250控制动作。逆变器230能够选择性地执行以下两种电力转换动作中的一种：将电力线PLd的交流电力(交流电压Vac)转换为直流电力(直流电压VI)并向电力线PLc输出的第一电力转换动作；及将电力线PLc的直流电力转换为交流电力并向电力线PLd输出的第二电力转换动作。
在第一电力转换动作中，控制装置205通过开关元件Qc～Qf的占空控制，能够控制向电力线PLc输出的直流电压(电流)。同样地，在第二电力转换动作中，控制装置205通过开关元件Qc～Qf的占空控制，能够控制向电力线PLd输出的交流电压(电流)的相位和振幅。另外，在断开继电器RAC1、RAC2时，逆变器230被控制装置205停止。在该状态下，开关元件Qc～Qf被固定为断开。
另外，虽然省略了图示，但是明确地记载有以下内容：电动车辆100及电力转换设备200的内部的各部位的电压和电流能够通过适当设置传感器而由控制装置105、205检测得知。
在图1的结构中，在电力转换设备200中，电力线PLb对应于“第一电力线”，电力线PLd对应于“第二电力线”。而且，继电器RAC1、RAC2对应于“第一开闭器”，继电器RPV对应于“第三开闭器”。电动车辆100中，电力线PL1对应于“第三电力线”，充电继电器CHR1、CHR2对应于“第一开闭元件”，系统继电器SR1、SR2对应于“第二开闭元件”。而且，转换器120对应于“第一电力转换单元”，逆变器125对应于“第二电力转换单元”。
接着，对充电系统10的动作进行说明。
电力转换设备200本来具有作为用于将来自直流电力源210的直流电力转换为与系统电源400同等的交流电力的、所谓功率调节器的功能。因此，上述车辆充电模式和车辆发电模式均未被选择的情况下的、电力转换设备200的通常动作如下所述。
由控制装置205闭合继电器RPV、RAC1、RAC2。而且，转换器220按照控制装置205的占空控制，将直流电力源210的输出电压Vpv转换为直流电压VI，并向电力线PLb输出。逆变器230进行动作以将电力线PLb的直流电压VI转换为交流电压Vac并向电力线PLd输出。交流电压Vac的振幅和相位通过控制装置205对开关元件Qc～Qf的开闭控制来调整。并且，电力线PLd的交流电压Vac经由绝缘变压器240而转换为交流电压Vsys。由此，与系统电源400同等的交流电力从电力转换设备200输出。以下，也把将来自直流电力源210的直流电力转换为交流电力并向系统电源400输出的动作状态称作“通常模式”。
本发明的实施方式1的电动车辆的充电系统10中，在由充电线缆300连接电动车辆100及电力转换设备200的状态下，能够通过来自电力转换设备200的电力而对电动车辆100的主蓄电池110进行充电。以下，也将这样的动作状态称作“车辆充电模式”。
而且，在电动车辆100及电力转换设备200电连接的状态下，充电系统10也能够利用主蓄电池110的电力进行动作以输出与系统电源400同等的交流电力。以下，也将这样的动作状态称作“车辆发电模式”。
例如在由充电线缆300连接电动车辆100及电力转换设备200的情况下，根据输入于控制装置105及/或者控制装置205的使用者要求而起动车辆充电模式和车辆发电模式中的各模式。
首先，对车辆充电模式下的充电系统10的动作进行说明。
通过在闭合继电器RAC1、RAC2的状态下使逆变器230动作，电力转换设备200能够利用来自系统电源400的电力而产生主蓄电池110的充电电力。具体而言，逆变器230被控制为将电力线PLd的交流电压Vac转换为直流电压VI并向电力线PLc输出。由此，在电力线PLb上产生以来自系统电源400的交流电力为根源的直流电力，并且经由连接器290及充电线缆300而向充电接口190传递。车辆充电模式下的直流电压VI的指令值被设定为适于主蓄电池110充电的值。
在电动车辆100中，传递至充电继电器190的直流电力通过转换器120而转换为主蓄电池110的充电电力。由此，通过来自系统电源400的电力，能够对主蓄电池110进行外部充电。
另一方面，通过在闭合继电器RPV的状态下使转换器220动作，电力转换设备200也能够利用来自直流电力源210的电力而产生主蓄电池110的充电电力。具体而言，转换器220被控制为将来自直流电力源210的直流电压Vpv转换为直流电压VI并向电力线PLb输出。由此，在电力线PLb上产生来自直流电力源210的直流电力，并且经由连接器290和充电线缆300而向充电接口190传递。
继电器RPV和继电器RAC1、RAC2由控制装置205独立控制。通过断开继电器RPV，闭合继电器RAC1、RAC2，从而无需使用直流电力源210而仅通过系统电源400的电力就能够对主蓄电池100进行充电。
相反地，通过闭合继电器RPV而断开继电器RAC1、RAC2，从而无需利用来自系统电源400的电力而仅利用直流电力源210的电力就能够对主蓄电池110进行充电。在这种情况下，能够实现不使用系统电源400即不产生电费的外部充电(以下，也称作“节能充电”)。
或者，通过闭合继电器RPV和继电器RAC1、RAC2这两者，还能够利用来自系统电源400的电力和来自直流电力源210的电力这两者来对主蓄电池110进行外部充电。
接着，对车辆发电模式下的充电系统10的动作进行说明。
电动车辆100中，控制装置105闭合充电继电器CHR1、CHR2，并使转换器120动作。另一方面，断开系统继电器SR1、SR2。转换器120由控制装置105控制以将主蓄电池110的输出电压转换为直流电压VH并向电力线PL1输出。电力线PL1的直流电压VH经由充电接口190和充电线缆300而向电力转换设备200的连接器290传递。
电力转换设备200中，电力线PLb的直流电压VI与来自电动车辆100的直流电压VH同等。控制装置205至少闭合继电器RAC1、RAC2，并且使逆变器230动作。逆变器230与通常模式同样地进行动作以将电力线PLb的直流电压VI(VI＝VH)转换为交流电压Vac并向电力线PLd输出。而且，电力线PLd的交流电压Vac经由绝缘变压器240而转换为交流电压Vsys。由此，电力转换设备200能够利用电动车辆100的主蓄电池110的电力而产生与通常模式同等的交流电力。
另外，在车辆发电模式中，通过闭合继电器RPV，也能够利用来自直流电力源210的电力及来自电动车辆100(主蓄电池110)的电力这两者来产生交流电力。或者，通过断开继电器RPV，无需使用来自直流电力源210的电力而仅通过来自电动车辆100(主蓄电池110)的电力就能够产生交流电力。
在实施方式1的充电系统10中，在仅适用通常动作模式的情况下并非必要的绝缘变压器240及继电器RAC1、RAC2设于电力转换设备200。由此，无需增加电动车辆100的搭载部件，而通过共用电力转换设备200的电路要素就能够实现由绝缘变压器确保了绝缘的主蓄电池110的外部充电。
接着，对图1所示的充电线缆10中的具体的控制处理的例子进行说明。
图2表示实施方式1的充电系统中的电力转换设备200的控制。图2的流程图所示的各步骤通过基于控制装置205的软件处理及/或硬件处理来执行。控制装置205每隔规定周期执行基于图2的流程图的控制处理。
参照图2，通过步骤S100，控制装置205判定电动车辆100是否通过充电线缆300而与电力转换设备200连接。步骤S100的判定基于充电线缆300的连接状态进行判定。例如，当表示充电线缆300与电力转换设备200的连接器290及充电接口190正常连接的信号从充电线缆300或控制装置105向控制装置205输入时，步骤S100中判定为“是”。
在电动车辆100被连接时(S100的“是”判定时)，通过步骤S110，控制装置205判定是否选择了车辆充电模式。在未选择车辆充电模式时(S110的“否”判定时)，进一步通过步骤S120，控制装置205判定是否选择了车辆发电模式。
另外，在主蓄电池110处于无法充电或无法发电的状态的情况下，即使有使用者要求，也无法选择车辆充电模式和车辆发电模式。即，在步骤S110、S120中，在选择了车辆充电模式或车辆发电模式时，则表示主蓄电池110处于能够充电或能够发电的状态。
在选择了车辆充电模式时(S110的“是”判定时)，处理前进至步骤S130，控制装置205设定用于外部充电的充电电力指令。例如，基于从控制装置105发送的充电电力要求值，计算电力转换设备200中的充电电力指令。例如，在电动车辆100侧，能够基于主蓄电池110的SOC(State of Charge：充电状态)来设定充电电力要求值。
进而通过步骤S140，控制装置205能够判定是否选择了指定节能充电的节能充电模式。节能充电模式基于在电动车辆100侧输入于控制装置105的使用者要求及/或在电力转换设备200侧输入于控制装置205的使用者要求来选择。
在选择了节能充电模式时(S140的“是”判定时)，通过步骤S150，控制装置205断开继电器RAC1及RAC2而闭合继电器RPV。进而，通过步骤S160，控制装置205停止逆变器230。由此，从系统电源400向电力线PLb的电力供给路径被切断。
而且，通过步骤S170，控制装置205比较直流电力源210的输出电压Vpv和主蓄电池110的充电所需的电压Vch。Vch能够根据主蓄电池110的SOC或电压来设定。
在Vpv＞Vch时(S170的“是”判定时)，使处理前进至步骤S180，控制装置205停止转换器220。这是因为，即使停止转换器220，也能够通过图1所示的二极管Da的路径来进行从直流电力源210向电力线PLb的电力供给。在这样的电压条件时，将开关元件Qa、Qb固定为断开，从而不会产生转换器220中的开关损失，能够高效地执行外部充电。
另一方面，在Vpv＜Vch时(步骤S170的“否”判定时)，使处理前进至步骤S190，控制装置205使转换器220动作。由此，通过开关元件Qa、Qb的开关控制，向电力线PLb输出使直流电力源210的输出电压Vpv升压而得到的直流电压VI。这时的直流电压VI的指令值设定为与Vch同等或比Vch高的电压。由此，主蓄电池110的充电电压和充电电流被控制。
如此，通过步骤S150～S190的处理来实现基于节能充电模式的外部充电动作。
另一方面，在未选择节能充电模式时(S140的“否”判定时)，通过步骤S200，控制装置205闭合继电器RAC1、RAC2。进而，通过步骤S210，控制装置205使逆变器230动作。逆变器230被控制为将电力线PLd的交流电压Vac转换为直流电压并向电力线PLc(PLb)输出。
进而通过步骤S220，控制装置205判定来自直流电力源210的供给电力Ppv是否大于规定电力值P0。
在来自直流电力源210的供给电力Ppv小时，直流电力源210的电力供给的效率有可能会降低。因此，在Ppv＜P0时(S220的“否”判定时)，通过步骤S250，控制装置205断开继电器RPV，并使处理前进至步骤S260而停止转换器220。由此，在直流电力源210的充电的效率降低的区域，仅利用来自系统电源400的电力对主蓄电池110进行充电，从而避免外部充电的效率降低。
另一方面，在Vpv＞P0时(S220的“是”判定时)，通过步骤S230，控制装置205闭合继电器RPV，并且使处理前进至步骤S240而使转换器220动作。由此，在直流电力源210的充电的效率未降低的区域，利用来自系统电源400的电力和来自直流电力源210的电力这两者，能够迅速地对主蓄电池110进行充电。另外，在步骤S240中，转换器220优选被控制为执行所谓的最大电力点追踪控制(MPPT控制)。如此，能够控制来自直流电力源210的输出电力(电流)以使直流电力源210的效率变为最大，因此能够期待使外部充电高效率化。
如此，通过步骤S200～S260的处理，实现了利用系统电源400而得到的外部充电动作。
接着，对选择了车辆发电模式时(S120的“是”判定时)的控制处理进行说明。
在选择了车辆发电模式而选择了车辆发电模式时，使处理前进至步骤S300，控制装置205获取来自电动车辆100的发电电力指令值。例如，在电动车辆100侧，能够基于主蓄电池110的状态(SOC等)来设定能够输出的发电电力。并且，在步骤S300中，考虑到电动车辆100中的发电电力，根据通常模式校正电力转换设备200中的发电电力指令。
另一方面，在未选择车辆发电模式时(S120的“否”判定时)，在电力转换设备200与电动车辆100的主蓄电池110之间不进行电力的供给和接收。即，在这种情况下，电力转换设备200以通常模式进行动作。这时，由于不产生电动车辆100的发电电力，因此跳过步骤S300的处理。
在车辆发电模式和通常模式的任一模式中，通过步骤S310，控制装置205均闭合继电器RPV和继电器RAC1、RAC2。而且，通过步骤S320，控制装置205使转换器220动作。转换器220被控制为将来自直流电力源210的输出电压Vpv进行电压转换并向电力线PLb输出。另外，在步骤S320中，转换器220也与步骤S240同样地优选按照MPPT控制进行动作。
进而，通过步骤S330，控制装置205使逆变器230动作。逆变器230被控制为将电力线PLb的直流电力转换为交流电压Vac并向电力线PLd输出。
另外，在车辆发电模式中，也考虑通过电动车辆100的发电电力而不需要来自直流电力源210的输出电力的情况。在这种情况下，也可以停止来自直流电力源210的电力供给。在这种情况下，控制装置205在步骤S310中断开继电器RPV，并在步骤S320中停止转换器220。
如此，通过步骤S300～S330的处理，利用来自电动车辆100的主蓄电池110及/或来自直流电力源210的电力，实现了向系统电源400输出交流电力的发电动作。
另外，在电动车辆100未被连接时(S100的“否”判定时)，不执行与电动车辆100相关联的上述的处理，电力转换设备200以通常模式进行动作。
图3是用于说明本发明的实施方式1的充电系统中的电动车辆100的控制处理的流程图。图3的流程图所示的各步骤由基于控制装置105的软件处理及/或硬件处理来执行。控制装置105每隔规定周期执行基于图3的流程图的控制处理。
参照图3，通过步骤S400，控制装置105判定电动车辆100是否通过充电线缆300而与电力转换设备200连接。步骤S400的判定与图2的步骤S100同样地能够基于充电线缆300的连接状态进行判定。
在电动车辆100与电力转换设备200连接时(S400的“是”判定时)，通过步骤S410，控制装置105判定是否产生利用主蓄电池100的电力而得到的交流电力、即是否要求车辆发电。车辆发电的使用者要求可以在电力转换设备200侧输入于控制装置205，也可以在电动车辆100侧输入于控制装置105。
在未要求车辆发电时(S410的“否”判定时)，处理前进至步骤S420，控制装置105判定主蓄电池110是否需要充电。例如，根据输入于控制装置105或205的使用者要求、主蓄电池110的状态(SOC等)来执行步骤S420的判定。
例如，在使用者要求主蓄电池110充电且处于能够对主蓄电池110进行充电的状态的情况下，判定为“需要充电”。另一方面，即使使用者要求但主蓄电池110处于无法充电的状态时，不判定为“需要充电”。另外，也能够将充电线缆300的连接本身视作使用者的要求充电。
通过步骤S430，控制装置105确认步骤S420中的判定结果。在判定为“需要充电”时(S430的“是”判定时)，使处理前进至步骤S440，控制装置105选择车辆充电模式。并且，通过步骤S450，控制装置105向控制装置205发送选择了车辆充电模式以及与主蓄电池110的充电有关的信息。
在步骤S450所发送的信息中包含用于对主蓄电池110进行充电的、对电力转换设备200的充电电力要求值。而且，在电动车辆100侧指示了“节能充电”这一选择的情况下，该指示也由步骤S450发送。
在选择车辆充电模式时，处理前进至步骤S460，控制装置105闭合充电继电器CHR1、CHR2。这时，系统继电器SR1、SR2被断开。进而，处理前进至步骤S470，控制装置105使转换器120动作。转换器120被控制为将从电力转换设备200向充电接口190传递而来的直流电力转换为主蓄电池110的充电电力。由此，主蓄电池110的充电电压或充电电流被适当控制。
另一方面，在未选择车辆充电模式时(S430的“否”判定时)，使处理前进至步骤S480，控制装置105断开充电继电器CHR1、CHR2。由此，转换器120及主蓄电池110从充电接口190电分离。
另外，在电动车辆100未与电力转换设备200连接时(S400的“否”判定时)，也使处理前进至步骤S480，控制装置105断开充电继电器CHR1、CHR2。
在电动车辆100与电力转换设备200连接(S400的“是”判定时)并且使用者要求车辆发电时(S410的“是”判定时)，通过步骤S510，控制装置105基于主蓄电池110的状态，判定能否执行车辆发电。
例如，在主蓄电池110处于能够进行车辆发电的情况下，判定为“能够车辆发电”。另一方面，即使使用者要求但主蓄电池110处于无法发电的状态时，不判定为“能够车辆发电”。
通过步骤S520，控制装置105确认步骤S510中的判定结果。在判定为“能够车辆发电”时(S520的“是”判定时)，使处理前进至步骤S530，控制装置105选择车辆发电模式。并且，通过步骤S540，控制装置105向控制装置205发送选择了车辆发电模式以及与车辆发电有关的信息。在步骤S540所发送的信息中包含来自主蓄电池110的放电的电力值。
当选择车辆发电模式(S530)时，使处理前进至步骤S550，控制装置105闭合充电继电器CHR1、CHR2。这时，系统继电器SR1、SR2被断开。
进而，使处理前进至步骤S560，控制装置105使转换器120动作。转换器120根据指令值控制来自主蓄电池110的放电电流(电力)，并将主蓄电池110的输出电压转换为直流电压VH而向电力线PL1输出。由此，由转换器120控制的电力线PL1的直流电力经由充电接口190及充电线缆300而向电力转换设备200的连接器290及电力线PLb传递。在电力转换设备200中，如上所述，通过逆变器230将电力线PLb的直流电力转换为交流电力，从而向系统电源400输出交流电力。
另一方面，在未判定为“能够车辆发电”时(S520的“否”判定时)，控制装置105不选择车辆发电模式，使处理前进至步骤S480。由此，由于充电继电器CHR1、CHR2被断开，因此主蓄电池110从充电接口190电分离。
如以上说明那样，实施方式1的电力转换设备200、电动车辆100及具备它们的充电系统10中，能够利用设于电力转换设备200的绝缘变压器240，通过系统电源400对主蓄电池110进行充电。即，无需增加电动车辆100的搭载部件，就能够进行确保了绝缘的外部充电。而且，通过利用电力转换设备200的逆变器230和转换器220，能够以较大容量对主蓄电池110进行急速充电。即，如本实施方式那样利用电力转换设备200，从而能够以低成本、安全性高地实现用于对车载蓄电装置进行急速充电的基础设施。
而且，即使在利用主蓄电池110的电力来产生交流电力时(车辆发电模式)时，也能够通过绝缘变压器240而使电动车辆100和系统电源400之间电绝缘。
而且，通过将继电器RAC1、RAC2及继电器RPV配置于电力转换设备200，能够适当选择主蓄电池110的充电方式。具体而言，能够在仅基于直流电力源210的节能充电与基于直流电力源210及系统电源400这两者的急速充电之间进行切换。而且，在直流电力源210低输出时，还能够不利用直流电力源210而抑制外部充电的效率降低。
(实施方式2)
图4是说明本发明的实施方式2的电动车辆的充电系统10#的结构的框图。
将图4与图1进行比较，在实施方式2的充电系统10#中，取代图1所示的电力转换设备200，设置电力转换设备200#。电力转换设备200#与图1所示的电力转换设备200相比，不同点在于还包含用于旁通绝缘变压器240的继电器RBP1、RBP2。继电器RBP1、RBP2的开闭基于来自控制装置205的控制信号Sbp来控制。
继电器RBP1、RBP2以旁通绝缘变压器240的方式配置于系统电源400及电力线PLd之间。因此，在继电器RBP1、RBP2被闭合时，绝缘变压器240旁通，将系统电源400及电力线PLd电连接。继电器RBP1、RBP2对应于“第二开闭器”。
电力转换设备200#的其他部分的结构和动作与图1所示的电力转换设备200相同，因此说明不再重复。而且，电动车辆100的结构与图1相同，因此说明不再重复。
接着，使用图5和图6，说明继电器RBP1、RBP2的开闭控制。另外，关于继电器RBP1、RBP2的开闭控制以外的情况，与实施方式1中的控制处理相同，因此说明不再重复。
图5是表示电力转换设备200#对继电器RBP1、RBP2的控制处理的流程图。图5所示的流程图通过控制装置205以规定周期反复执行。而且，关于图5所示的各步骤，也由基于控制装置205的软件处理及/或硬件处理来执行。
参照图5，通过步骤S600，与步骤S100同样地，控制装置205判定电动车辆100是否与电力转换设备200#连接。并且，在电动车辆100被连接时(S600的“是”判定时)，通过步骤S610，控制装置205判定是否选择了车辆充电模式。并且，在未选择车辆充电模式时(S610的“否”判定时)，使处理前进至步骤S620，控制装置205判定是否选择了车辆发电模式。
在选择车辆充电模式时(S610的“是”判定时)或者选择车辆发电模式时(S620的“是”判定时)，使处理前进至步骤S650，控制装置205选择基于包含绝缘变压器240的路径的电力转换。即，使处理前进至步骤S660，控制装置205指示继电器RBP1、RBP2的断开。
由此，在车辆充电模式或车辆发电模式即系统电源400与主蓄电池110之间进行电力的供给和接收的情况下，如实施方式1中所说明那样，经由绝缘变压器240来执行电力转换。
另一方面，在车辆充电模式和车辆发电模式这两者均未被选择时(S620的“否”判定)，使处理前进至步骤S670，控制装置205选择使绝缘变压器240旁通的电力转换路径。即，在电力转换设备200#的通常模式中，使处理前进至步骤S680，控制装置205闭合继电器RBP1、RBP2。
而且，在电动车辆100未与电力转换设备200#连接时(S600的“否”判定时)，使处理前进至步骤S690，控制装置205闭合继电器RBP1、RBP2。由此，选择使绝缘变压器240旁通的路径。
如上所述，在不进行对电动车辆100的主蓄电池110的充放电时，选择使绝缘变压器240旁通的路径。由此，通常模式中，无需产生绝缘变压器240的损失，就能够将来自直流电力源210的直流电力转换为交流电力。其结果为，能够提高通常模式下的电力转换的效率。
图6表示基于来自电动车辆100的要求的、图4所示的继电器RBP1、RBP2的控制处理。图6所示的流程图通过控制装置105以规定周期反复执行。而且，关于图6所示的各步骤，也由基于控制装置105的软件处理及/或硬件处理来执行。
参照图6，通过步骤S700，与步骤S400同样地，控制装置105判定电动车辆100是否与电力转换设备200#连接。并且，在电动车辆100与电力转换设备200#连接时(S700的“是”判定时)，通过步骤S710，控制装置105判定是否选择了车辆充电模式或车辆发电模式。如上所述，车辆充电模式和车辆发电模式由图3的步骤S440、S530来选择。
在选择了车辆充电模式或车辆发电模式时(S710的“是”判定时)，通过步骤S720，控制装置105要求电力转换设备200#进行经由绝缘变压器240的电力转换。即，要求继电器RBP1、RBP2断开。由此，在电力转换设备200#中，执行图5的步骤S650、S660的处理。
另一方面，在车辆充电模式和车辆发电模式中的任一模式都未被选择时(S710的“否”判定时)，通过步骤S730，控制装置105要求电力转换设备200#进行使绝缘变压器240旁通的电力转换。即，要求继电器RBP1、RBP2闭合。由此，在电力转换设备200#中，执行图5的步骤S670、S680的处理。
如此，也能够采用由电动车辆100直接要求电力转换设备200#进行继电器RBP1、RBP2的断开或闭合的控制处理。
而且，在电动车辆100未与电力转换设备200#连接时(S700的“否”判定时)，控制装置105不要求电力转换设备200#进行继电器RBP1、RBP2的开闭。在这种情况下，电力转换设备200#以通常模式动作，因此继电器RBP1、RBP2被闭合，选择使绝缘变压器240旁通的路径。
如以上所说明那样，根据实施方式2的充电系统10#，在电力转换设备200#中，能够选择使绝缘变压器240旁通的电力转换和由绝缘变压器240确保了绝缘的电力转换。由此，在电动车辆100与系统电源400之间不执行电力转换的情况下，不会产生绝缘变压器240的电力损失，能够高效地将直流电力源210的输出电力转换为交流电力。另一方面，关于电动车辆100与系统电源400之间的电力转换，与实施方式1同样地能够通过确保绝缘来提高安全性。
另外，实施方式1、2中的逆变器230及转换器120、220的结构不限于图1、4的例示。只要能够执行与实施方式1、2中所说明的同等的直流/交流电力转换及直流电压转换，则能够适用任意的电路结构。
而且，在实施方式1、2中，电力线PL2及接地配线GL2以后(车辆行驶系统)的结构不限于图示的结构。即，如上所述，本发明能够通用地适用于电动汽车、混合动力汽车、燃料电池汽车等搭载有行驶用电动机的电动车辆。
应当理解本次公开的实施方式所有方面是例示而非限定。本发明的范围不由上述的说明公开而是由权利要求书来表示，并旨在包括与权利要求等同含义和范围内的所有变更。
工业实用性
本发明能够适用于混合动力汽车、电动汽车以及燃料电池车等电动车辆所搭载的蓄电装置的外部充电。
附图标记说明
10、10# 充电系统
100 电动车辆
105、205 控制装置(ECU)
110 主蓄电池
120、220 转换器
125、230 逆变器
130 电动发电机
140 动力传递齿轮
150 驱动轮
190 充电接口
200、200# 电力转换设备
210 直流电力源
240 绝缘变压器
290 连接器(电力转换设备)
300 充电线缆
310、320 连接器(充电线缆)
400 系统电源
C0、C1、C2 平滑电容器
CHR1、CHR2 充电继电器
D1、D2、Da～Df 二极管
GL1、GL2、GLa、GLc 接地配线
L1、L2 电抗器
P0 规定电力值
PL1、PL2 电力线(电动车辆)
PLa、PLb、PLc、PLd 电力线(电力转换设备)
Q1、Q2、Qa～Qf 电力用半导体开关元件
RAC1、RAC2、RPV 继电器
RBP1、RBP2 继电器(旁路)
SR1、SR2 系统继电器
Sbp 控制信号(旁路继电器)
VH、VI、Vpv 直流电压
Vac、Vsys 交流电压

Claims (19)

1.一种电动车辆的充电系统，具备：
电力转换设备(200)，设于直流电力源(210)和系统电源(400)之间；以及
电动车辆(100)，搭载有蓄电装置(110)，
所述电力转换设备包括：
逆变器(230)，用于在与所述直流电力源电连接的第一电力线(PLb)和第二电力线(PLd)之间执行双向的直流交流电力转换；
第一开闭器(RAC1、RAC2)，连接于所述第一电力线与所述逆变器之间；
绝缘变压器(240)，连接于所述第二电力线与所述系统电源之间；以及
连接器(290)，与所述第一电力线电连接，
所述电动车辆包括：
充电接口(190)，通过充电线缆(300)而与所述第一电力线电连接；以及
第一转换器(120)，用于将传递至所述充电接口的直流电力转换为所述蓄电装置的充电电力，
所述电力转换设备还包括控制部(205)，
在所述连接器与所述充电接口电连接的状态下对所述蓄电装置进行充电的情况下，所述控制部(205)在闭合了所述第一开闭器时控制所述逆变器以将来自所述系统电源的交流电力转换为直流电力并向所述第一电力线输出，而在断开了所述第一开闭器时使所述逆变器停止并控制所述电力转换设备以将来自所述直流电力源的电力向所述第一电力线输出。
2.根据权利要求1所述的电动车辆的充电系统，其中，
所述电力转换设备(200)还包括第二开闭器(RBP1、RBP2)，所述第二开闭器(RBP1、RBP2)以旁通所述绝缘变压器(240)的方式设于所述系统电源(400)和所述第二电力线(PLd)之间，
在所述系统电源和所述蓄电装置(110)之间进行电力的供给和接收时，所述控制部(205)断开所述第二开闭器。
3.根据权利要求2所述的电动车辆的充电系统，其中，
在所述系统电源(400)和所述蓄电装置(110)之间未进行电力的供给和接收的情况下，所述控制部(205)在控制所述逆变器(230)以将来自所述直流电力源(210)的直流电力转换为所述系统电源的交流电力时闭合所述第二开闭器(RBP1、RBP2)。
4.根据权利要求1～3中任一项所述的电动车辆的充电系统，其中，
所述电力转换设备(200)还包括第三开闭器(RPV)，连接于所述直流电力源与所述第一电力线(PLb)之间，
在所述连接器(290)与所述充电接口(190)电连接的状态下对所述蓄电装置(110)进行充电的情况下，当来自所述直流电力源(210)的供给电力小于阈值时，所述控制部(205)断开所述第三开闭器。
5.根据权利要求1～3中任一项所述的电动车辆的充电系统，其中，
在所述连接器(290)与所述充电接口(190)电连接的状态下利用所述蓄电装置(110)的电力来产生所述交流电力的情况下，所述控制部(205)闭合所述第一开闭器(RAC1、RAC2)，并且控制所述逆变器(230)以将从所述蓄电装置输出到所述第一电力线(PLb)的直流电力转换为所述系统电源的交流电力并向所述第二电力线(PLd)输出。
6.根据权利要求1～3中任一项所述的电动车辆的充电系统，其中，
所述电力转换设备还包括连接于所述直流电力源和所述第一电力线之间的第二转换器，
在所述连接器与所述充电接口电连接的状态下对所述蓄电装置进行充电的情况下，所述控制部根据来自所述直流电力源的电压使所述第二转换器动作或停止。
7.一种电力转换设备(200)，设于直流电力源(210)和系统电源(400)之间，其中，所述电力转换设备包括：
逆变器(230)，用于在与所述直流电力源电连接的第一电力线(PLb)和第二电力线(PLd)之间执行双向的直流交流电力转换；
第一开闭器(RAC1、RAC2)，连接于所述第一电力线与所述逆变器之间；
绝缘变压器(240)，连接于所述第二电力线与所述系统电源之间；以及
连接器(290)，与所述第一电力线电连接，并构成为能够通过充电线缆(300)而与电动车辆(100)的充电接口(190)电连接，
所述连接器构成为，通过所述充电线缆而与所述充电接口连接，进而与搭载于所述电动车辆的蓄电装置(110)电连接，
所述电力转换设备还具备控制部(205)，
在所述连接器与所述充电接口电连接的状态下对所述蓄电装置进行充电的情况下，所述控制部(205)在闭合了所述第一开闭器时控制所述逆变器以将来自所述系统电源的交流电力转换为直流电力并向所述第一电力线输出，而在断开了所述第一开闭器时使所述逆变器停止并控制所述电力转换设备以将来自所述直流电力源的电力向所述第一电力线输出。
8.根据权利要求7所述的电力转换设备，其中，还包括第二开闭器(RBP1、RBP2)，所述第二开闭器(RBP1、RBP2)以旁通所述绝缘变压器(240)的方式设于所述系统电源(400)和所述第二电力线(PLd)之间，
在所述系统电源和所述蓄电装置(110)之间进行电力的供给和接收时，所述控制部(205)断开所述第二开闭器。
9.根据权利要求8所述的电力转换设备，其中，
在所述系统电源(400)和所述蓄电装置(110)之间未进行电力的供给和接收的情况下，所述控制部(205)在控制所述逆变器(230)以将来自所述直流电力源(210)的直流电力转换为所述系统电源的交流电力时闭合所述第二开闭器(RBP1、RBP2)。
10.根据权利要求7～9中任一项所述的电力转换设备，其中，还包括第三开闭器(RPV)，连接于所述直流电力源与所述第一电力线(PLb)之间，
在所述连接器(290)与所述充电接口(190)电连接的状态下对所述蓄电装置(110)进行充电的情况下，当来自所述直流电力源(210)的供给电力小于阈值时，所述控制部(205)断开所述第三开闭器。
11.根据权利要求7～9中任一项所述的电力转换设备，其中，
在所述连接器(290)与所述充电接口(190)电连接的状态下利用所述蓄电装置(110)的电力来产生所述交流电力的情况下，所述控制部(205)闭合所述第一开闭器(RAC1、RAC2)，并且控制所述逆变器(230)以将从所述蓄电装置输出到所述第一电力线(PLb)的直流电力转换为所述系统电源(400)的交流电力并向所述第二电力线(PLd)输出。
12.根据权利要求7～9中任一项所述的电力转换设备，其中，
还包括连接于所述直流电力源和所述第一电力线之间的转换器，
在所述连接器与所述充电接口电连接的状态下对所述蓄电装置进行充电的情况下，所述控制部根据来自所述直流电力源的电压使所述转换器动作或停止。
13.一种电动车辆，具备：
蓄电装置(110)；
充电接口(190)，构成为能够通过充电线缆(300)而与设于直流电力源(210)和系统电源(400)之间的电力转换设备(200)的连接器(290)电连接；
第一电力转换单元(120)，用于将传递至所述充电接口的直流电力转换为所述蓄电装置的充电电力；以及
控制部(105)，用于要求所述电力转换设备对所述蓄电装置进行充电，
在所述充电接口及所述连接器由所述充电线缆电连接的状态下对所述蓄电装置进行充电的情况下，所述控制部要求所述电力转换设备：
控制在第一电力线(PLb)和第二电力线(PLd)之间执行双向的直流交流电力转换的逆变器(230)以将来自所述系统电源的交流电力转换为直流电力并向所述第一电力线输出，其中所述第一电力线(PLb)与所述直流电力源电连接，所述第二电力线(PLd)经由绝缘变压器(240)而与所述系统电源连接；以及
第一充电动作或第二充电动作的任一充电动作，其中，闭合连接于所述第一电力线和所述逆变器之间的第一开闭器(RAC1、RAC2)来进行所述第一充电动作，断开所述第一开闭器并使所述逆变器停止而仅由来自所述直流电力源的电力来进行所述第二充电动作。
14.根据权利要求13所述的电动车辆，其中，
在所述连接器(290)及所述充电接口(190)由所述充电线缆(300)电连接的状态下利用所述蓄电装置(110)的电力来产生所述交流电力的情况下，所述控制部(105)要求所述电力转换设备(200)：
闭合所述第一开闭器(RAC1、RAC2)；以及
控制所述逆变器以将从所述蓄电装置输出到所述第一电力线(PLb)的直流电力转换为所述系统电源的交流电力并向所述第二电力线(PLd)输出。
15.根据权利要求13或14所述的电动车辆，其中，
在所述系统电源(400)及所述蓄电装置(110)之间进行电力的供给和接收时，所述控制部(105)要求所述电力转换设备(200)断开第二开闭器(RBP1、RBP2)，其中所述第二开闭器(RBP1、RBP2)以旁通所述绝缘变压器(240)的方式设于所述系统电源和所述第二电力线(PLd)之间。
16.根据权利要求15所述的电动车辆，其中，
在所述系统电源(400)和所述蓄电装置(110)之间未进行电力的供给和接收的情况下，所述控制部(105)要求所述电力转换设备(200)在控制所述逆变器(230)以将来自所述直流电力源(210)的直流电力转换为所述系统电源的交流电力时闭合所述第二开闭器(RBP1、RBP2)。
17.根据权利要求13或14所述的电动车辆，其中，
在所述连接器(290)及所述充电接口(190)电连接的状态下对所述蓄电装置(110)进行充电的情况下，当来自所述直流电力源(210)的供给电力小于阈值时，所述控制部(105)要求所述电力转换设备(200)断开连接于所述直流电力源与所述第一电力线(PLb)之间的第三开闭器(RPV)。
18.根据权利要求13或14所述的电动车辆，其中，
所述第一电力转换单元(120)构成为在第三电力线(PL1)和所述蓄电装置之间执行双向的直流电压转换，
所述电动车辆还包括：
第一开闭元件(CHR1、CHR2)，连接于所述充电接口(190)和所述第三电力线之间；
电动机(130)，用于产生车辆驱动力；
第二电力转换单元(125)，用于通过在所述第三电力线和所述电动机之间执行双向的电力转换来控制所述电动机的输出；以及
第二开闭元件(SR1、SR2)，连接于所述第三电力线和所述第二电力转换单元之间。
19.根据权利要求13或14所述的电动车辆，其中，
在所述连接器及所述充电接口电连接的状态下对所述蓄电装置进行充电的情况下，在所述电力转换设备中，连接于所述直流电力源和所述第一电力线之间的转换器根据来自所述直流电力源的电压使所述转换器动作或停止。
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