JP6007876B2 - 給電車両及び給電システム - Google Patents

Description

本発明は、震災時の避難場所等に備えられた給電スタンドに電力を供給する給電車両、及び、給電スタンドと給電車両とを含む給電システムに関する。

従来、車両外部に設けられた外部電源により充電可能なバッテリを搭載したハイブリッド自動車、電気自動車が知られている。さらに、この種の車両として、車載コンセントを備え、車載コンセントに対して外部電源から給電可能な経路と、車載コンセントに対してバッテリから給電可能な経路とを備える車両が知られている（特許文献１、２参照）。

特開２００９−２２５５８７号公報 特開２０１３−１２３３１３号公報

特許文献１、２に開示された技術では、車両が外部電源から電力を受電する。この種の外部電源として具体的には、駐車場等に設置される「給電スタンド」がある。ところで、「給電スタンド」には、車両に対する電力供給を専用とするものに限らず、車両との間で相互に電力を授受可能なものや、車両以外の公共施設や一般家庭等へ停電時の非常用電源や補助電源としての電力を供給可能な設備が含まれる。

本明細書では、「給電スタンド」という用語を、このように、車両との間で相互に電力を授受可能であって、且つ、車両から受電した電力を一般家庭や公共施設等へ給電可能な設備として機能的に定義する。ここで、「給電スタンド」の形状や大きさ等の設置形態はどのようなものであってもよく、例えば自立型のものに限定されない。
また、給電スタンドへ電力を供給する能力のあるバッテリを搭載した車両を「給電車両」といい、給電車両から給電スタンドへ直流電力を供給することを「外部給電」という。
現在、ハイブリッド自動車や電気自動車等の電動車両には、東日本大震災のような災害に伴う大規模な停電時に各地を走り回って、避難場所等に備えられた給電スタンドに電力を供給する「給電車両」としての機能が求められるようになってきている。

外部給電を行う給電車両は、車両の動力源としての電動機を駆動する電動機駆動回路にバッテリが直流電力を供給する駆動経路から分岐する給電経路が設けられており、給電経路の途中には、給電経路を遮断可能な外部給電リレーが設けられている。外部給電を行うとき、給電経路末端の給電コネクタと給電スタンドとを給電ケーブルで接続し、外部給電リレーを接続することで、外部給電の電流回路が形成され、外部給電が実行される。

その後、外部給電を終了するとき、給電スタンドの直流電力の入力部に入力電圧のリップルを抑制する平滑コンデンサが設けられている場合には、平滑コンデンサに蓄えられた電荷を放電（ディスチャージ）する必要がある。
この放電のため、例えば、給電スタンドに放電抵抗を設定することが考えられるが、コストの増加を招くこととなる。
本発明はこのような点に鑑みて創作されたものであり、その目的は、給電スタンドに放電抵抗を設置することなく、平滑コンデンサに蓄えられた電荷を放電する給電車両を提供することにある。

本発明は、車両の動力源としての電動機を駆動するための電力源である直流電力を車外に設置された給電スタンドに対し外部給電可能な給電車両に係る発明である。
この給電車両は、バッテリ、電動機を駆動する電動機駆動回路、システムメインリレー、外部給電リレー、及び、給電制御装置を備える。
ここで、「電動機」には、電動機及び発電機として機能する「モータジェネレータ」を含む。また、「電動機駆動回路」は、モータジェネレータを駆動するインバータ等から構成され、例えば、バッテリ電圧に対してインバータ入力電圧を昇圧する昇圧コンバータを含む場合もある。

システムメインリレーは、バッテリの一方の電極と電動機駆動回路とを結ぶ駆動経路を遮断可能な第１リレー、バッテリの他方の電極と電動機駆動回路とを結ぶ駆動経路を遮断可能な第２リレーを含む。
外部給電リレーは、システムメインリレーと電動機駆動回路との間の駆動経路から分岐した給電経路を遮断可能である。
給電制御装置は、システムメインリレー及び外部給電リレーのオンオフを切り替え、給電スタンドへの外部給電を制御する。

給電制御装置は、外部給電中に、当該給電車両又は給電スタンドに設けられた給電スイッチの少なくともいずれか一方がオフされることによって外部給電の終了が指令されたとき、下記（１）−（４）の手順により外部給電を終了することを特徴とする。
（１）システムメインリレーの第１リレー及び第２リレーのいずれか一方を遮断する。
（２）給電スタンドにおける直流電力の入出力部に設けられた平滑コンデンサに蓄えられた電荷を、給電経路及び駆動経路を経由して放電するディスチャージを開始する。

（３）所定条件が成立したときディスチャージが完了したと判定するディスチャージ完了判定処理を実行する。
（４）ディスチャージが完了したと判定したら、外部給電リレーを遮断し、接続状態にある第１リレー及び第２リレーの他方を遮断する。
上記手順（３）のディスチャージ完了判定処理における「所定条件が成立したとき」とは、例えば、給電経路の線間電圧が所定の電圧閾値以下となったとき、給電経路に流れる電流が所定の電流閾値以下となったときに所定条件が成立したと判定することができる。

このように本発明の給電車両は、システムメインリレーの第１リレー及び第２リレーのいずれか一方を遮断することでバッテリから電動機駆動回路への駆動経路を遮断し、給電スタンドの平滑コンデンサに蓄えられた電荷を、給電経路及び駆動経路を経由して放電する。そして、ディスチャージ完了後、外部給電リレーを遮断し、接続状態にある第１リレー及び第２リレーの他方を遮断する。したがって、給電スタンドに放電抵抗を設置することなく、平滑コンデンサに蓄えられた電荷を放電することができる。

放電が行われる手段、すなわちエネルギーを消費する手段は、電動機駆動回路に設けられた放電抵抗としてもよい。或いは、電動機制御装置によって、トルクに寄与するｑ軸電流の指令値をゼロとし、界磁に係るｄ軸電流の指令値を非ゼロ値としてインバータを駆動し、電動機の巻線、及びインバータのスイッチング損失によって発熱させてもよい。これにより、電動機を回転させることなく、電荷のエネルギーをジュール熱として消費させることができる。

本発明の第１実施形態による給電車両の構成図である。 図１のシステムメインリレー及び外部給電リレーの詳細構成図である。 給電スタンドの平滑コンデンサのディスチャージ時における電流の流れを説明する説明図である。 本発明の第１実施形態による外部給電終了方法のメインフローチャートである。 本発明の第１、第２実施形態によるディスチャージ完了判定処理を示すサブフローチャートである。 本発明のその他の実施形態による昇圧コンバータを備えない給電車両の構成図である。 本発明のその他の実施形態による燃料電池を発電手段とする給電車両の構成図である。

以下、本発明の給電車両及び給電システムの実施形態を図面に基づいて説明する。複数の実施形態同士で実質的に同一の構成については、同一の符号を付して説明を省略する。
（第１実施形態）
本発明の第１実施形態の給電車両及び給電システムについて、図１〜図４、図５（ａ）を参照して説明する。図１に示すように、給電システムは、給電車両１０１と、車外に設置された給電スタンド８０と、これらを接続する給電ケーブル８１とを含む。第１実施形態の給電車両１０１は、車両の動力源としてエンジン１１及び２つのモータジェネレータ３１、３２を備えた、いわゆるシリーズパラレルハイブリッド自動車である。

シリーズパラレルハイブリッド自動車において、第１モータジェネレータ（ＭＧ１）３１は、主に三相交流発電機としてエンジン１１の動力によって発電する。第２モータジェネレータ（ＭＧ２）３２は、主に三相交流電動機として、力行動作により電力を消費しつつ車軸１３を介して車輪１４を駆動する。
モータジェネレータ３１、３２は、特許請求の範囲に記載の「電動機」に相当する。また、ＭＧ駆動回路２０１が、特許請求の範囲に記載の「電動機駆動回路」に相当する。

エンジン１１の動力はクランク軸１５を介して動力分割機構１６に伝達される。動力分割機構１６は、エンジン１１の動力を分割し、その一方の動力で直接車輪１４を駆動し、もう一方の動力で第１モータジェネレータ３１に発電させる。第２モータジェネレータ３２は、第１モータジェネレータ３１が生成しバッテリ２１に充電された電力を用いて車輪１４を駆動する。

第１実施形態のＭＧ駆動回路２０１は、バッテリ電圧を昇圧する昇圧コンバータ２４、及び、昇圧コンバータ２４からシステム電圧ＶＨが入力され、モータジェネレータ３１、３２をそれぞれ駆動する三相交流インバータ２７、２８を含む。
昇圧コンバータ２４は、コイル及び２つのスイッチング素子によって構成される。インバータ２７、２８は、６個のスイッチング素子をブリッジ接続することにより構成され、例えばＰＷＭ制御によって、直流電力から三相交流電圧を生成する。これらの構成は周知の技術であるので詳しい説明を省略する。

昇圧コンバータ２４のバッテリ２１側には平滑コンデンサ２３が設けられており、昇圧コンバータ２４のインバータ２７、２８側には平滑コンデンサ２５、及び放電抵抗２６が設けられている。平滑コンデンサ２３、２５は、入力電圧の脈動を抑制し、平滑化する。放電抵抗２６は、電流が流れるとジュール熱を発生する。
また、電圧センサ５４は、昇圧後のシステム電圧ＶＨ（図３参照）を検出する。

バッテリ２１は、例えばニッケル水素若しくはリチウムイオン等の二次電池、又は、電気二重層キャパシタ等により構成される充放電可能な蓄電装置である。バッテリ２１は、ＳＯＣ（Ｓｔａｔｅ Ｏｆ Ｃｈａｒｇｅ：充電量）が限界充電量以下である範囲で充電され、ＭＧ駆動回路２０１に供給する直流電力を蓄電可能である。

バッテリ２１の正極とＭＧ駆動回路２０１とを結ぶ駆動経路をバッテリラインＤ_Bと表し、バッテリ２１の負極とＭＧ駆動回路２０１とを結ぶ駆動経路をグランドラインＤ_Gと表す。ここで、負極及びグランドラインの電位は０Ｖに限らず、所定の基準電位であってもよい。また、正極を「高電位電極」、負極を「低電位電極」と言い換えてもよい。

バッテリ２１とＭＧ駆動回路２０１との間には、システムメインリレー４０が設けられている。システムメインリレー４０は、駆動経路のバッテリラインＤ_Bを遮断可能なＳＭＲ−Ｂ４１、駆動経路のグランドラインＤ_Gを遮断可能なＳＭＲ−Ｇ４２、及び、プリチャージリレー４３から構成されている。ＳＭＲ−Ｂ４１及びＳＭＲ−Ｇ４２の一方が特許請求の範囲に記載の「第１リレー」に相当し、他方が「第２リレー」に相当する。
プリチャージリレー４３は、直列に接続された電流制限抵抗４４と共に、ＳＭＲ−Ｇ４２に対して並列に接続されている。プリチャージリレー４３は、外部給電開始時に一時的に接続される以外、外部給電中は原則として遮断されている。

給電経路Ｐ_B、Ｐ_Gは、システムメインリレー４０とＭＧ駆動回路２０１との間の駆動経路Ｄ_B、Ｄ_Gからそれぞれ分岐し、給電コネクタ４９に向かって延びている。なお、給電経路の記号Ｐ_B、Ｐ_Gの「Ｐ」は「プラグイン」を意味する。
給電経路Ｐ_B、Ｐ_Gには、電流を検出する電流センサ５１、及び、給電経路Ｐ_B、Ｐ_G間の電圧を検出する電圧センサ５２が設けられる。

外部給電リレー４５は、給電経路のバッテリラインＰ_B側のリレー４６、グランドラインＰ_G側のリレー４７から構成され（図２参照）、給電経路Ｐ_B、Ｐ_Gを遮断可能である。ここで図２を参照すると、システムメインリレー４０及び外部給電リレー４５の各リレーは、後述する給電ＥＣＵ７８から指令される信号によってオンオフする。

続いて、給電車両１０１の制御装置であるＥＣＵについて、主要な機能又は本発明の特徴に関する機能に限って説明する。給電車両１０１は、ＰＭ−ＥＣＵ（パワーマネジメントＥＣＵ）７０を中心として、エンジンＥＣＵ７１、ＭＧ−ＥＣＵ７３、及び給電ＥＣＵ７８が、互いに情報を通信しつつ、車両全体の制御を分担して実行している。
各ＥＣＵは、マイクロコンピュータ等により構成され、内部にＣＰＵ、ＲＯＭ、Ｉ／Ｏ、及び、これらを接続するバスライン等を備え、予め記憶されたプログラムをＣＰＵで実行することによるソフトウェア処理や、専用の電子回路によるハードウェア処理によって制御を実行する。

エンジンＥＣＵ７１は、図示しないクランク角センサから入力されるクランク角信号に基づいてクランク軸１５のクランク角やエンジン回転速度等の情報を取得し、周辺装置を含めたエンジン１１の運転を制御する。
「電動機制御装置」としてのＭＧ−ＥＣＵ７３は、ＰＭ−ＥＣＵ７０からの指令に従って、第２モータジェネレータ３２が適正にトルクを出力し、第１モータジェネレータ３１が適正に発電するように、昇圧コンバータ２４、及びインバータ２７、２８の駆動を制御する。詳しくは、モータジェネレータ３１、３２の界磁に係るｄ軸電流、及び、トルクに寄与するｑ軸電流をインバータ２７、２８に指令し、モータジェネレータ３１、３２の駆動を制御する。

本発明の特徴的構成である「給電制御装置」としての給電ＥＣＵ７８は、給電スタンド８０への外部給電を適正に行うべく、システムメインリレー４０及び外部給電リレー４５のオンオフを切り替える。上述した電流センサ５１、電圧センサ５２、５４が検出したセンサ値は、給電ＥＣＵ７８に取得される。
ＰＭ−ＥＣＵ７０は、アクセル信号、ブレーキ信号、シフト信号、車速信号等の信号や他のＥＣＵからの情報が入力され、取得した情報に基づいて車両の運転状態を総合的に判断する。特に本実施形態では、バッテリ２１のＳＯＣ等の情報に基づき、給電車両１０１の電力の授受を統括的に管理する。

次に、給電スタンド８０は、車外の公共場所や私有地に設置され、給電車両１０１との間で直流電力を授受可能である。特にここでは、東日本大震災のような災害において体育館等の避難場所に設置されるものを想定する。この給電スタンド８０は、給電車両１０１から受電した直流電力を例えばＡＣ１００Ｖに変換し、停電時の非常用電源や補助電源として、公共施設や一般家庭等へ供給可能である。このような機能を有する装置を包括して「給電スタンド」といい、その形状や大きさ等の設置形態はどのようなものであってもよい。例えば、「スタンド」といっても自立型のものに限定されるわけではない。

一例としての給電スタンド８０は、ＤＣ端子８２、平滑コンデンサ８３、電力変換装置８４及びＡＣ端子８５を有している。ＤＣ端子８２は、一端が給電車両１０１の給電コネクタ４９に接続された給電ケーブル８１の他端が接続され、直流電力が入出力される。平滑コンデンサ８３は、入力電圧のリップルを抑制する。電力変換装置８４は、直流電力と交流電力とを変換する。ＡＣ端子８５は、体育館等の避難場所へ電力を供給する図示しないケーブルに接続される。また、図示しないが、給電スタンド８０内部に蓄電装置を設けることもできる。

上記の給電システムを用い、被災地に駆けつけた給電車両１０１から給電ケーブル８１を経由して給電スタンド８０へ直流電力を供給することを「外部給電」という。
給電車両１０１には、給電ＥＣＵ７８に通信される車両側の給電スイッチ７９が設けられており、給電スタンド８０にはスタンド側の給電スイッチ８９が設けられている。利用者が外部給電を実行しようとするとき、これらの給電スイッチ７９、８９をオンにする。

このとき、システムメインリレー４０のプリチャージリレー４３を用い、給電スタンド８０の平滑コンデンサ８３をプリチャージしてから外部給電を開始することが好ましい。
そして外部給電を終了するときには、給電スタンド８０の平滑コンデンサ８３に蓄えられた電荷を放電する必要がある。この放電のため、例えば、給電スタンド８０に放電抵抗を設置するという解決案が考えられるが、コストの増加を招くこととなる。

そこで、本実施形態の給電車両１０１は、このような問題を解決するため、外部給電の終了時にシステムメインリレー４０及び外部給電リレー４５を遮断する手順を規定することで、給電スタンド８０の平滑コンデンサ８３に蓄えられた電荷を、給電車両１０１の給電経路Ｐ_B、Ｐ_G及び駆動経路Ｄ_B、Ｄ_Gを経由して有効に放電（ディスチャージ）することを特徴とする。
図３は、平滑コンデンサ８３のディスチャージ時における電流の流れを示す。以下、図３を参照しつつ、本実施形態による外部給電終了方法について説明する。

次に、本実施形態による外部給電終了方法について、図４、図５（ａ）のフローチャートに基づいて説明する。フローチャートの説明で記号「Ｓ」はステップを意味する。
外部給電を終了しようとする利用者は、給電車両１０１側の給電スイッチ７９、又は給電スタンド８０側の給電スイッチ８９のいずれか一方又は両方をオフする。

給電ＥＣＵ７８は、外部給電中（Ｓ２１：ＹＥＳ）に、車両側給電スイッチ７９、又はスタンド側給電スイッチ８９の少なくともいずれか一方がオフされたとき（Ｓ２２：ＹＥＳ）、外部給電の終了が指令されたと認識し、Ｓ２３以下の処理を開始する。
ここで、いずれか一方の給電スイッチ７９、８９がオフされたことを処理開始の条件とすることで、利用者の利便性が向上する。これに対し、誤操作による意図しない外部給電の中断を回避することを優先するのであれば、両方の給電スイッチ７９、８９がオフされたことを処理開始の条件としてもよい。

Ｓ２３では、システムメインリレー４０のＳＭＲ−Ｂ４１及びＳＭＲ−Ｇ４２のいずれか一方を遮断する。ここでは、ＳＭＲ−Ｇ４２を遮断することとする。このとき、同時に外部給電リレー４５を遮断するのでなく、外部給電リレー４５の接続状態を維持することが本実施形態の外部給電終了方法の特徴である。

Ｓ２４では、給電ＥＣＵ７８は、ＭＧ−ＥＣＵ７３にディスチャージ制御を指令する。「ディスチャージ制御」とは、ＭＧ−ＥＣＵ７３が、ｑ軸電流指令値をゼロとし、ｄ軸電流指令値を非ゼロとするように制御しつつインバータ２７、２８を駆動することをいう。ｑ軸電流指令値をゼロとすることでモータジェネレータ３１、３２が回転しトルクを出力することを回避する。一方、ｄ軸電流指令値を非ゼロとすることで、インバータ２７、２８のスイッチング損失及びモータジェネレータ３１、３２の巻線の発熱により、電荷のエネルギーを消費させる。

ここで、「ゼロ」とは厳密な０［Ａ］に限らず、実質的に０［Ａ］と同等の範囲の値を含む。また、「非ゼロ」とは厳密な０［Ａ］のみを除くのではなく、実質的に０［Ａ］と同等の範囲以外の値を意味する。力行動作するモータジェネレータにおいては、ｄ軸電流は負の値に設定される。

これにより、図３に太実線で示すとおり、「平滑コンデンサ８３→給電ケーブル８１→給電経路Ｐ_B→駆動経路Ｄ_B→放電抵抗２６及びインバータ２７、２８→駆動経路Ｄ_G→給電経路Ｐ_G→給電ケーブル８１→平滑コンデンサ８３」というディスチャージの電流回路が形成される。上記の「インバータ２７、２８」は、正確には「インバータ２７、２８を経由したモータジェネレータ３１、３２の巻線」を意味する。インバータ２７、２８のスイッチング損失及び放電抵抗２６、モータジェネレータ３１、３２の巻線の発熱により、電荷のエネルギーはジュール熱として消費される。

こうして、給電スタンド８０の平滑コンデンサ８３に蓄えられた電荷を給電経路Ｐ_B、Ｐ_G及び駆動経路Ｄ_B、Ｄ_Gを経由して放電するディスチャージが実行される。
このとき、図３に示すように、昇圧コンバータ２４前後の平滑コンデンサ２３、２５の電荷も、回路の時定数に応じて放電抵抗２６及びインバータ２７、２８に放電される。

その後、給電ＥＣＵ７８は、ディスチャージ完了判定処理（Ｓ２５０）を行う。その一つの判定方法として、図５（ａ）のサブフローチャートに示すように、電圧センサ５２が検出した給電経路Ｐ_B、Ｐ_G間のセンサ値Ｖｄｃが所定の電圧閾値以下となったとき（Ｓ２５Ａ：ＹＥＳ）、給電ＥＣＵ７８は、ディスチャージが完了したと判定する。
また、電圧センサ５２が検出する給電経路Ｐ_B、Ｐ_G間の電圧Ｖｄｃに代えて、昇圧コンバータ２４後に設けられた電圧センサ５４が検出する昇圧後電圧ＶＨを、昇圧係数に基づいて換算し、電圧閾値と比較してもよい。

ディスチャージが完了したと判定すると、外部給電リレー４５を遮断し（Ｓ２６）、接続状態にあるＳＭＲ−Ｂ４１及びＳＭＲ−Ｇ４２の他方を遮断する（Ｓ２７）。ここではＳ２３でＳＭＲ−Ｇ４２を遮断しているので、残りのＳＭＲ−Ｂ４１を遮断する。その逆に、Ｓ２３でＳＭＲ−Ｂ４１を遮断し、Ｓ２７でＳＭＲ−Ｇ４２を遮断してもよい。
これにより、給電スタンド８０の平滑コンデンサ８３に電荷を残さない状態で外部給電を終了することができる。この後、利用者は、給電車両１０１の給電コネクタ４９及び給電スタンド８０のＤＣ端子８２から給電ケーブル８１を外す。

以上のように、本実施形態の給電車両１０１は、外部給電を終了するとき、システムメインリレー４０のＳＭＲ−Ｂ４１及びＳＭＲ−Ｇ４２のいずれか一方を遮断した後、外部給電リレー４５の接続状態を維持することにより、給電スタンド８０の平滑コンデンサ８３の電荷を、ＭＧ駆動回路２０１の放電抵抗２６に放電し、及び、インバータ２７、２８を駆動することでモータジェネレータ３１、３２の巻線に放電する。
したがって、給電スタンド８０にコスト増加の要因となる放電抵抗を設置することなく、平滑コンデンサ８３に蓄えられた電荷を放電することができる。

また、ＭＧ−ＥＣＵ７３は、ディスチャージのためにインバータ２７、２８を駆動するとき、ｑ軸電流指令値をゼロとし、非ゼロ値のｄ軸電流を指令することで、モータジェネレータ３１、３２を回転させることなく、電荷のエネルギーを専らインバータのスイッチング損失及び巻線の発熱として消費させることができる。
なお、ディスチャージの方法は、放電抵抗２６への放電とインバータ２７、２８の駆動によるモータジェネレータ３１、３２の巻線への放電を併用する形態に限らず、いずれか一方のみで放電してもよい。また、放電抵抗を設ける箇所は図示の位置に限らない。

（第２実施形態）
ディスチャージ完了判定処理におけるその他の判定方法を図５（ｂ）に示す。
図５（ｂ）に示す第２実施形態では、給電経路Ｐ_Bに設置した電流センサ５１のセンサ値Ｉｄｃが所定の電流閾値以下となったとき（Ｓ２５Ｂ：ＹＥＳ）、ディスチャージ電流が所定値以下に収束したとみなし、給電ＥＣＵ７８は、ディスチャージが完了したと判定する。

以上のように、給電ＥＣＵ７８は、第１、第２実施形態のいずれの方法でディスチャージ完了を判定してもよく、或いは複数の方法を併用してもよい。また、電流センサ５１及び電圧センサ５２、５４の全てを備える必要はなく、採用する方法に応じて、必要なものだけを備えればよい。
また、第２実施形態で使用する電流センサは、給電車両１０１内の給電経路Ｐ_B、Ｐ_Gに設置する例に限らず、給電スタンド８０内に設置してもよく、或いは、給電ケーブル８１に流れる電流を検出してもよい。

（その他の実施形態）
（ア）上記実施形態の給電車両１０１では、モータジェネレータ３１、３２を駆動するＭＧ駆動回路２０１は、昇圧コンバータ２４を備えている。これに対し、図６に示す給電車両１０２のように、ＭＧ駆動回路２０２は、昇圧コンバータを備えていなくてもよい。
また、給電車両がハイブリッド自動車の場合、シリーズパラレルハイブリッド自動車に限らず、シリーズハイブリッド自動車又はパラレルハイブリッド自動車でもよい。また、モータジェネレータを１つだけ備える車両や、エンジンを備えない電気自動車を給電車両としてもよい。

（イ）図７に示すように、本発明は、発電手段として燃料電池を備える給電車両１０３に適用することもできる。以下、図７を参照して、燃料電池システムの概要を説明する。
燃料電池の原理は、電解質膜をはさんだ一方の電極（負極）に水素を、他方の電極（正極）に酸素を送ることによって化学反応を起こし、水と電気とを発生させるものである。電解質膜を正負の電極ではさんだセルを重ねてパッケージにしたものがＦＣスタック６５である。ＦＣスタック６５には、エアコンプレッサ（ＡＣＰ）６３によって加圧された空気が空気供給路６７を経由して供給され、水素タンク６４から水素供給路６８を経由して水素が供給される。ＦＣスタック６５が発生した直流電力は、ＦＣ昇圧コンバータ６６で昇圧され、ＭＧ駆動回路２０３の昇圧コンバータ２４に供給される。

ＦＣスタック６５とＦＣ昇圧コンバータ６６との間に設けられた電流センサ５７は、燃料電池電流Ｉｆｃを、電圧センサ５８は、燃料電池スタック電圧Ｖｆｃを検出する。
燃料電池システムの発電は、ＰＭ−ＥＣＵ７０と通信するタンクＥＣＵ７４、ＦＣ−ＥＣＵ７５、昇圧コンバータＥＣＵ７６が、それぞれ水素タンク６４、ＦＣスタック６５、ＦＣ昇圧コンバータ６６を制御することにより、統括的に管理される。

ＭＧ駆動回路２０３は、昇圧コンバータ２４、エアコンプレッサ６３を駆動するインバータ２７、及びモータジェネレータ３２を駆動するインバータ２８から構成されている。なお、本形態では、エアコンプレッサ６３の駆動も含めて「ＭＧ駆動」と呼ぶ。
エアコンプレッサ６３及びモータジェネレータ３２の駆動は、ＭＧ−ＥＣＵ７３がインバータ２７、２８の通電を制御することにより制御される。
その他、給電スタンド８０への外部給電に関する基本的な構成は、上記実施形態で説明したエンジンを備えたハイブリッド車両の構成と同様である。

この構成では、ＭＧ−ＥＣＵ７３によりインバータ２７、２８を駆動し、エアコンプレッサ６３及びモータジェネレータ３２にいずれもｄ軸電流を通電することでディスチャージしてもよい（図４のＳ２４参照）。

（ウ）システムメインリレーのプリチャージリレーは、上記のようにＳＭＲ−Ｇと並列に設けられる形態（図２参照）に限らず、ＳＭＲ−Ｂと並列に設けられてもよい。また、本発明においては、システムメインリレーは電流制限抵抗が直列に接続されたプリチャージリレーを含まなくてもよい。

以上、本発明は、上記実施形態になんら限定されるものではなく、発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の形態で実施可能である。

１０１−１０３・・・給電車両、
２０１−２０３・・・ＭＧ駆動回路（電動機駆動回路）、
３１、３２・・・第２モータジェネレータ、モータジェネレータ（電動機）、
４０・・・システムメインリレー、
４１・・・ＳＭＲ−Ｂ（第１リレー）、 ４２・・・ＳＭＲ−Ｇ（第２リレー）、
４５・・・外部給電リレー、
７３・・・ＭＧ−ＥＣＵ（電動機制御装置）、
７８・・・給電ＥＣＵ（給電制御装置）、 ７９、８９・・・給電スイッチ、
８０・・・給電スタンド、
８３・・・平滑コンデンサ。

Claims (5)

1. 車両の動力源としての電動機（３１、３２）を駆動するための電力源である直流電力を車外に設置された給電スタンド（８０）に対し外部給電可能な給電車両（１０１−１０３）であって、
   バッテリ（２１）と、
   前記電動機を駆動する電動機駆動回路（２０１−２０３）と、
   前記バッテリの一方の電極と前記電動機駆動回路とを結ぶ駆動経路を遮断可能な第１リレー（４１）、及び、前記バッテリの他方の電極と前記電動機駆動回路とを結ぶ駆動経路を遮断可能な第２リレー（４２）を含むシステムメインリレー（４０）と、
   前記システムメインリレーと前記電動機駆動回路との間の駆動経路（Ｄ_B、Ｄ_G）から分岐した給電経路（Ｐ_B、Ｐ_G）を遮断可能な外部給電リレー（４５）と、
   前記システムメインリレー及び前記外部給電リレーのオンオフを切り替え、前記給電スタンドへの外部給電を制御する給電制御装置（７８）と、
   を備え、
   前記給電制御装置は、外部給電中に、
   当該給電車両又は前記給電スタンドに設けられた給電スイッチ（７９、８９）の少なくともいずれか一方がオフされることによって外部給電の終了が指令されたとき、
   （１）前記システムメインリレーの前記第１リレー及び前記第２リレーのいずれか一方を遮断し、
   （２）前記給電スタンドにおける直流電力の入出力部に設けられた平滑コンデンサ（８３）に蓄えられた電荷を、前記給電経路及び前記駆動経路を経由して放電するディスチャージを開始し、
   （３）所定条件が成立したときディスチャージが完了したと判定するディスチャージ完了判定処理を実行し、
   （４）ディスチャージが完了したと判定したら、前記外部給電リレーを遮断し、接続状態にある前記第１リレー及び前記第２リレーの他方を遮断する、
   という手順により外部給電を終了することを特徴とする給電車両。
2. 前記給電制御装置は、前記ディスチャージ完了判定処理において、
   前記給電経路の線間電圧が所定の電圧閾値以下となったとき、前記所定条件が成立したと判定することを特徴とする請求項１に記載の給電車両。
3. 前記給電制御装置は、前記ディスチャージ完了判定処理において、
   前記給電経路に流れる電流が所定の電流閾値以下となったとき、前記所定条件が成立したと判定することを特徴とする請求項１に記載の給電車両。
4. 前記電動機駆動回路を構成するインバータ（２７、２８）に対し、前記電動機の界磁に係るｄ軸電流、及び、前記電動機のトルクに寄与するｑ軸電流を指令し、前記電動機の駆動を制御する電動機制御装置（７３）を備え、
   前記電動機制御装置は、前記給電制御装置からの指令に基づき、前記ｑ軸電流の指令値をゼロとし、前記ｄ軸電流の指令値を非ゼロとして前記インバータを駆動することでディスチャージを実行することを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の給電車両。
5. 請求項１〜４のいずれか一項に記載の給電車両と、
   前記給電車両との間で直流電力を授受可能であり、直流電力の入出力部に平滑コンデンサ（８３）が設けられた給電スタンド（８０）と、
   前記給電車両に設けられた給電コネクタ（４９）と前記給電スタンドとを接続する給電ケーブル（８１）と、
   を含むことを特徴とする給電システム。

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