CN103516205A - 电源装置 - Google Patents

Abstract

电源装置（1）的控制装置（18）通过对形成将第1电源（11）、第2电源（12）及电抗器（14）与逆变器（3）串联连接的电流环路的串联状态、以及将第1电源（11）和第2电源（12）与作为电负载的逆变器（3）并联连接的并联状态交替地进行切换，从而将施加至逆变器（3）的电压控制在第1电源（11）或第2电源（12）的电压即第1电压、与第1电源（11）以及第2电源（12）之和的电压即第2电压之间的电压范围内。

Description

电源装置

技术领域

本发明涉及电源装置。

背景技术

现有技术中，例如，具备4个第1～第4继电器、2个2次电池、以及升压转换器，一边将施加至电负载的电压由升压转换器进行调整，一边相对于电负载来将2个2次电池在串联连接状态与并联连接状态之间进行切换而连接的电源装置是公知的（例如，参照日本国特开2012－060838号公报）。

另外，现有技术中，例如，具备4个第1～第4开关元件、2个电抗器、以及2个直流电源，一边将施加至电负载的电压进行调整，一边相对于电负载来将2个直流电源在串联连接状态与并联连接状态之间进行切换而连接的电源系统是公知的（例如，参照日本国特开2012－070514号公报）。

在上述现有技术所涉及的电源装置中，产生如下问题：具备4个第1～第4继电器和升压转换器将引起装置构成所需的部件个数变多，装置不仅大型化而且构成所需费用高。

另外，在上述现有技术所涉及的电源系统中，因在串联连接状态以及并联连接状态的各通电路径内包含2个开关元件，因此存在导通损耗会增大这样的问题。

进而，在上述现有技术所涉及的电源系统中，由于电抗器的总交链磁通数伴随升压率的增大而以增大趋势变化，因此不仅损耗增大，而且产生使电抗器大型化的需要。

发明内容

本发明的形态鉴于上述事实而提出，其目的在于，提供既能防止装置大型化且防止构成所需费用高企、又能适当地切换多个电源的连接状态的电源装置。

为了达成上述目的，本发明的形态所涉及的电源装置采用以下的构成。

（1）本发明的一形态所涉及的电源装置具备：第1电源，其连接于第1节点与第2节点之间；第2电源，其连接于第3节点与第4节点之间；开关电路，其至少具备与所述第1节点、所述第2节点、所述第3节点、以及所述第4节点分别连接的4个输入端子、以及2个输出端子；电负载，其连接于所述2个输出端子间；电抗器，其配置于所述第1电源与所述第1节点或所述第1电源与所述第2节点之间、以及所述第2电源与所述第3节点或所述第2电源与所述第4节点之间当中的至少一者；以及电压控制单元，其通过交替地切换（A）串联状态和（B）并联状态来执行用于将施加至所述电负载的电压控制在所述第1电源或所述第2电源的电压即第1电压、与所述第1电源以及所述第2电源之和的电压即第2电压之间的电压范围内的电压调整控制，其中，该串联状态是通过连接所述第1节点与所述第4节点，且连接所述第2节点与一个所述输出端子，且连接所述第3节点与另一个所述输出端子，来形成将所述第1电源、所述第2电源和所述电抗器与所述电负载串联连接的电流环路，从而使所述电抗器的两端电压上升的状态，该并联状态是通过连接所述第1节点与所述第3节点与所述另一个所述输出端子，且连接所述第2节点与所述第4节点与所述一个所述输出端子，来将所述第1电源和所述第2电源与所述电负载并联连接，从而使所述电抗器的两端电压下降的状态。

（2）在上述（1）的形态中，也可以是，所述开关电路具备：第1开关，其连接于所述第1节点与所述第3节点之间；第2开关，其连接于所述第1节点与所述第4节点之间；以及第3开关，其连接于所述第2节点与所述第4节点之间，所述电压控制单元通过对所述第1开关以及所述第3开关的组闭合且所述第2开关断开即第1状态、与所述第1开关以及所述第3开关的组断开且所述第2开关闭合即第2状态交替地进行切换，来交替地切换所述串联状态与所述并联状态。

（3）在上述（1）或（2）的形态中，也可以是，具备电动机来作为所述电负载，所述电压控制单元具备将所述第1开关以及所述第3开关固定为闭合且将所述第2开关固定为断开从而使所述第1电源和所述第2电源与所述电动机并联连接的并联模式，来作为动作模式。

（4）在上述（1）或（2）的形态中，也可以是，具备电动机来作为所述电负载，所述电压控制单元具备将所述第1开关以及所述第3开关固定为断开且将所述第2开关固定为闭合从而使所述第1电源和所述第2电源与所述电动机串联连接的串联模式，来作为动作模式。

（5）在上述（1）或（2）的形态中，也可以是，具备电动机来作为所述电负载，所述电压控制单元具备如下模式来作为动作模式，即，将所述第1开关以及所述第3开关固定为闭合且将所述第2开关固定为断开，从而将所述第1电源和所述第2电源与所述电动机并联连接的并联模式；以及将所述第1开关以及所述第3开关固定为断开且将所述第2开关固定为闭合，从而将所述第1电源和所述第2电源与所述电动机串联连接的串联模式，在对所述并联模式与所述串联模式进行切换时，执行所述电压调整控制。

（6）在上述（1）至（5）的任一形态中，也可以是，所述电抗器配置于所述第1电源与所述第1节点或所述第1电源与所述第2节点之间。

（7）在上述（6）的形态中，也可以是，具备配置于所述第2电源与所述第3节点或所述第2电源与所述第4节点之间的第2电抗器，来作为所述电抗器。

（8）在上述（7）的形态中，也可以是，多个所述电抗器进行磁耦合。

（9）在上述（1）至（8）的任一形态中，也可以是，具备配置于所述电负载与所述2个输出端子当中的任一者之间的电抗器。

（10）在上述（1）或（2）的形态中，也可以是，具备电动机来作为所述电负载，所述电压控制单元具备如下模式来作为动作模式，即，将所述第1开关以及所述第3开关固定为闭合且将所述第2开关固定为断开从而将所述第1电源和所述第2电源与所述电动机并联连接的并联模式；在所述并联模式的执行之前使所述第1开关闭合且使所述第3开关断开且使所述第2开关断开的第1恒定电流模式；以及在所述并联模式的执行之前使所述第1开关断开且使所述第3开关闭合且使所述第2开关断开的第2恒定电流模式。

根据上述（1）的形态，在与并联状态交替地进行切换的串联状态下使电抗器的两端电压上升的情况下，形成将第1电源、第2电源和电抗器与电负载串联连接的电流环路。

由此，与诸如形成仅将各电源和电抗器进行串联连接的电流环路的情况相比，能抑制伴随升压率的增大的总交链磁通数的增大，防止损耗的增大，使电抗器小型化。

根据上述（2）的形态，通过具备3个的第1开关至第3开关来构成开关电路，与诸如具备4个以上的开关的情况相比，能防止装置大型化，能防止构成所需的费用高企。

进而，通过在串联状态以及并联状态的各通电路径内仅具备第1开关至第3开关的任1个，与诸如在各通电路径内具备多个开关的情况相比，能防止导通损耗增大。

根据上述（3）或（4）的形态，能无第1开关至第3开关的开关损耗地，对具备电动机的电负载施加电压。

根据上述（5）的形态，能防止对第1开关至第3开关施加的施加电压增大，抑制开关损耗。

根据上述（6）的形态，通过在使电抗器的两端电压上升以及下降的升降压时仅使第1电源充电以及放电，从而仅使第1电源来承担充放电的负担。

由此，能将第1电源以及第2电源设为不同的特性的电源的组合，能使装置构成的灵活性增大。

根据上述（7）的形态，通过在使电抗器的两端电压上升以及下降的升降压时使第1电源以及第2电源均衡地充电以及放电，能将充放电的负担均衡地分派给第1电源以及第2电源。

由此，能抑制第1电源以及第2电源的劣化。

根据上述（8）的形态，能使多个电抗器的构成小型化，能降低构成所需的费用。

根据上述（9）的形态，通过配置于电负载与2个输出端子的任一者之间的单一的电抗器，能在使电抗器的两端电压上升以及下降的升降压时使第1电源以及第2电源均衡地充电以及放电。

由此，能将充放电的负担均衡地分派给第1电源以及第2电源，能抑制第1电源以及第2电源的劣化。

根据上述（10）的形态，在要消除第1电源的电压与第2电源的电压的失衡时，能防止与对电负载的通电无关的第1电源以及第2电源间的充放电（也就是，通过以在第1电源以及第2电源中任一电源的电压从高到低流过电流来使相互的电压变得相等的方式而收敛的状态）发生。

由此，能从第1电源以及第2电源均衡地输出负载电流，能对电负载效率良好地进行通电。

附图说明

图1是本发明的实施方式所涉及的电源装置的构成图。

图2A是表示作为本发明的实施方式所涉及的电源装置的动作模式的并联模式的图。

图2B是表示作为本发明的实施方式所涉及的电源装置的动作模式的并联状态的图。

图2C是表示作为本发明的实施方式所涉及的电源装置的动作模式的串联状态的图。

图2D是表示作为本发明的实施方式所涉及的电源装置的动作模式的串联模式的图。

图3A是表示作为本发明的实施方式所涉及的电源装置的动作模式的并联模式下的各节点的电位的图。

图3B是表示作为本发明的实施方式所涉及的电源装置的动作模式的串联模式下的各节点的电位的图。

图4是表示作为本发明的实施方式所涉及的电源装置的动作模式的并联模式、并联状态、串联状态、以及串联模式下的电抗器电流I1、第2导通占空比D2、电抗器的两端电压VL、以及输出电压Vout的图。

图5A是表示作为本发明的实施方式所涉及的电源装置的动作模式的串联状态（SB）下的电抗器电流I1的图。

图5B是表示作为本发明的实施方式所涉及的电源装置的动作模式的并联状态（PB）下的电抗器电流I1的图。

图6是表示本发明的实施方式所涉及的电源装置的动作的流程图。

图7是本发明的实施方式的第1变形例所涉及的电源装置的构成图。

图8是本发明的实施方式的第1变形例所涉及的电源装置的电抗器以及第2电抗器的构成图。

图9A是表示作为本发明的实施方式的第1变形例所涉及的电源装置的动作模式的并联模式的图。

图9B是表示作为本发明的实施方式的第1变形例所涉及的电源装置的动作模式的并联状态的图。

图9C是表示作为本发明的实施方式的第1变形例所涉及的电源装置的动作模式的串联状态的图。

图9D是表示作为本发明的实施方式的第1变形例所涉及的电源装置的动作模式的串联模式的图。

图10是表示作为本发明的实施方式的第1变形例所涉及的电源装置的动作模式的并联模式、并联状态、串联状态、以及串联模式下的电抗器电流I1、第2导通占空比D2、电抗器的两端电压VL、以及输出电压Vout的图。

图11A是表示作为本发明的实施方式的第1变形例所涉及的电源装置的动作模式的串联状态下的电抗器电流I1的图。

图11B是表示作为本发明的实施方式的第1变形例所涉及的电源装置的动作模式的并联状态下的电抗器电流I1的图。

图12A是表示本发明的实施方式所涉及的电源装置的主要的构成的图。

图12B是表示本发明的实施方式所涉及的电源装置的主要的构成的图。

图13A是表示本发明的实施方式的实施例、第1变形例以及比较例中的升压率与电抗器的总交链磁通数的关系的图。

图13B是用于说明本发明的实施方式的实施例、第1变形例以及比较例中的升压率与电抗器的总交链磁通数的关系的图。

图14是表示本发明的实施方式的比较例中的并联连接模式下的升压动作中的电抗器电流以及电抗器的两端电压的变化的图。

图15是表示在本发明的实施方式的实施例的电压调整控制中交替地切换串联状态SB与并联状态PB时的电抗器电流以及电抗器的两端电压的变化的图。

图16是本发明的实施方式的第2变形例所涉及的电源装置的构成图。

图17是本发明的实施方式的第3变形例所涉及的电源装置的构成图。

图18是表示本发明的实施方式的第4变形例所涉及的电源装置的动作的流程图。

图19是表示图18所示的并联稳定控制的处理的流程图。

图20是表示图18所示的串联稳定控制的处理的流程图。

具体实施方式

以下，参照附图来说明本发明的实施方式所涉及的电源装置。

本实施方式的电源装置1例如图1所示，具有对控制产生车辆行驶驱动力的电动机（MOT）2的供电以及再生的逆变器3供应直流电力的电源的构成。

电源装置1例如构成为具备：第1电源11、第2电源12、开关电路13、电抗器14、与第1电源11的两端连接的第1电容器15、与第2电源12的两端连接的第2电容器16、与逆变器3的直流侧的两端连接的第3电容器17、以及控制装置18（电压控制单元）。

而且，在开关电路13的2个输出端子13e、13f间连接有逆变器3。

第1电源11例如是蓄电池等，正极端子与第1节点A连接，负极端子与第2节点B连接。

第2电源12例如是蓄电池等，正极端子与第3节点C连接，负极端子与第4节点D连接。

此外，例如，将从第1电源11输出的电压VB1设定为与从第2电源12输出的电压VB2相等（VB1＝VB2）。

开关电路13具备与第1节点A、第2节点B、第3节点C、第4节点D分别连接的第1输入端子13a、第2输入端子13b、第3输入端子13c、第4输入端子13d（4个输入端子）。开关电路13具备一个输出端子13e、以及另一个输出端子13f（2个输出端子）。

此外，第2输入端子13b与一个输出端子13e是公共的。第3输入端子13c与另一个输出端子13f是公共的。

开关电路13例如具备串联连接的3个第1～第3开关元件（例如，IGBT：绝缘栅双极型晶体管）SW1、SW2、SW3。

第1开关元件SW1（第1开关）的集电极与第3输入端子13c连接。第1开关元件SW1的发射极与第1输入端子13a连接。

第2开关元件SW2（第2开关）的集电极与第1输入端子13a连接。第2开关元件SW2的发射极与第4输入端子13d连接。

第3开关元件SW3（第3开关）的集电极与第4输入端子13d连接。第3开关元件SW3的发射极与第2输入端子13b连接。

此外，在第1开关元件SW1、第2开关元件SW2、第3开关元件SW3的发射极－集电极间，从发射极朝向集电极，正向地连接有二极管。

开关电路13例如通过从控制装置18输出后输入至第1开关元件SW1、第2开关元件SW2、第3开关元件SW3的各自的栅极的经脉冲宽度调制（PWM：Pulse Width Modulation）后的信号（PWM信号）来驱动。

开关电路13例如如图2A所示，在作为电源装置1的动作模式的并联模式PA下，将第1开关元件SW1以及第3开关元件SW3固定为闭合（ON）且将第2开关元件SW2固定为断开（OFF）。由此，将第1电源11和第2电源12与逆变器3并联连接。

另外，开关电路13例如如图2D所示，在作为电源装置1的动作模式的串联模式SA下，将第1开关元件SW1以及第3开关元件SW3固定为断开（OFF）且将第2开关元件SW2固定为闭合（ON）。由此，将第1电源11和第2电源12与逆变器3串联连接。

而且，开关电路13在对并联模式PA和串联模式SA进行切换时所执行的电压调整控制中，交替地切换串联状态SB与并联状态PB。

更具体地说，开关电路13例如如图2B所示，将第1节点A和第3节点C和另一个输出端子13f进行连接，且将第2节点B和第4节点D和一个输出端子13e进行连接。由此，将第1电源11和第2电源12与逆变器3并联连接，能形成并联状态PB。

另外，开关电路13例如如图2C所示，将第1节点A与第4节点D进行连接，且将第2节点B与一个输出端子13e进行连接，且将第3节点C与另一个输出端子13f进行连接。由此，形成将第1电源11和第2电源12和电抗器14与逆变器3串联连接的电流环路LSB，能形成串联状态SB。

而且，开关电路13例如在电压调整控制中，通过对第1开关元件SW1以及第3开关元件SW3的组闭合且第2开关元件SW2断开即第1状态、与第1开关元件SW1以及第3开关元件SW3的组断开且第2开关元件SW2闭合即第2状态交替地进行切换，能交替地切换串联状态SB与并联状态PB。

电抗器14配置于第1电源11与第1节点A之间。

更具体地说，电抗器14的一端与第1电源11的正极端子连接。电抗器14的另一端连接于开关电路13的第1开关元件SW1以及第2开关元件SW2的发射极－集电极间。

第1电容器15连接于第1电源11的正极端子以及负极端子间。

第2电容器16连接于第2电源12的正极端子以及负极端子间。

第3电容器17连接于逆变器3的直流侧的正极端子以及负极端子间。

控制装置18例如构成为具备连接切换控制部21、以及电动机控制部22。

连接切换控制部21例如如图2A～图2D所示，在对作为电源装置1的动作模式的并联模式PA以及串联模式SA、与并联模式PA和串联模式SA进行切换时执行的电压调整控制中，在交替地切换的串联状态SB以及并联状态PB下，控制开关电路13。

更具体地说，连接切换控制部21例如对第1开关元件SW1以及第3开关元件SW3的组闭合（导通）且第2开关元件SW2断开（截止）即第1状态、与第1开关元件SW1以及第3开关元件SW3的组断开（截止）且第2开关元件SW2闭合（导通）即第2状态交替地进行切换。

连接切换控制部21例如在并联模式PA下，指示将第1开关元件SW1以及第3开关元件SW3固定为闭合（ON）且将第2开关元件SW2固定为断开（OFF），从而将第1电源11和第2电源12与逆变器3并联连接。

另外，连接切换控制部21例如在串联模式SA下，指示将第1开关元件SW1以及第3开关元件SW3固定为断开（OFF）且将第2开关元件SW2固定为闭合（ON），从而将第1电源11和第2电源12与逆变器3串联连接。

进而，连接切换控制部21例如在对并联模式PA与串联模式SA进行切换时的电压调整控制中，按照PWM信号的1周期（开关周期）中的第1导通占空比D1、第2导通占空比D2，来交替地切换串联状态SB与并联状态PB。

例如，第1导通占空比D1（＝Ton1／（Ton1＋Ton2））、第2导通占空比D2（＝Ton2／（Ton1＋Ton2））是通过第1开关元件SW1以及第3开关元件SW3的组的导通时间Ton1以及第2开关元件SW2的导通时间Ton2来定义的。

而且，连接切换控制部21例如按照第1导通占空比D1、第2导通占空比D2，来对第1开关元件SW1以及第3开关元件SW3的组闭合（导通）且第2开关元件SW2断开（截止）即第1状态、与第1开关元件SW1以及第3开关元件SW3的组断开（截止）且第2开关元件SW2闭合（导通）即第2状态交替地进行切换，由此交替地切换串联状态SB与并联状态PB。

由此，连接切换控制部21例如将施加至逆变器3的电压控制在第1电源11或第2电源12的电压即第1电压V1（＝VB1、VB2）、与第1电源11以及第2电源12之和的电压即第2电压V2（＝VB1＋VB2）之间的电压范围内。

连接切换控制部21例如在图2A所示的并联模式PA下，通过第2开关元件SW2的OFF固定、以及第1开关元件SW1的ON固定，来形成依次将第1电源11以及第1电容器15、电抗器14、第1开关元件SW1、逆变器3以及第3电容器17串联连接的电流环路LPA1。

进而，通过第3开关元件SW3的ON固定，来形成依次将第3开关元件SW3、第2电源12、逆变器3以及第3电容器17串联连接的电流环路LPA2。

在该并联模式PA下，例如如图3A所示，第1节点A以及第3节点C变为等电位，第2节点B以及第4节点D变为等电位，对于逆变器3的直流侧的正极端子以及负极端子间，施加彼此相等的第1电源11的电压VB1以及第2电源12的电压VB2。

另外，连接切换控制部21例如在图2D所示的串联模式SA下，通过第2开关元件SW2的ON固定、以及第1开关元件SW1以及第3开关元件SW3的OFF固定，来形成依次将第1电源11以及第1电容器15、电抗器14、第2开关元件SW2、第2电源12、逆变器3以及第3电容器17串联连接的电流环路LSA。

在该串联模式SA下，例如如图3B所示，第1节点A以及第4节点D变为等电位，对于逆变器3的直流侧的正极端子以及负极端子间，施加第1电源11的电压VB1与第2电源12的电压VB2之和的电压。

另外，连接切换控制部21例如如图4所示，在从并联模式PA向串联模式SA切换时，首先，从并联模式PA向串联状态SB转移，接下来，交替地切换串联状态SB与并联状态PB。在该交替切换时，使第1导通占空比D1（＝Ton1／（Ton1＋Ton2））从100％向0％逐渐地变化，且使第2导通占空比D2（＝Ton2／（Ton1＋Ton2））从0％向100％逐渐地变化。

由此，通过第1电源11的充放电使电抗器14励磁，使电抗器14的两端电压VL逐渐地上升。而且，使施加至逆变器3的直流侧的正极端子以及负极端子间的输出电压Vout从第1电源11的电压VB1起，向着第1电源11的电压VB1与第2电源12的电压VB2之和的电压（＝VB1＋VB2＝2×BV1）上升。而且，在该交替切换后向串联模式SA转移。

另一方面，连接切换控制部21例如在从串联模式SA向并联模式PA进行切换时，首先，从串联模式SA向并联状态PB转移，接下来，交替地切换并联状态PB与串联状态SB。在该交替切换时，使第1导通占空比D1（＝Ton1／（Ton1＋Ton2））从0％向100％逐渐地变化，且使第2导通占空比D2（＝Ton2／（Ton1＋Ton2））从100％向0％逐渐地变化。

由此，通过第1电源11的充放电使电抗器14反励磁，使电抗器14的两端电压VL逐渐地下降。而且，使施加至逆变器3的直流侧的正极端子以及负极端子间的输出电压Vout从第1电源11的电压VB1与第2电源12的电压VB2之和的电压（＝VB1＋VB2＝2×BV1）起向着第1电源11的电压VB1下降。而且，在该交替切换后向并联模式PA转移。

连接切换控制部21例如在图2C所示的串联状态SB下，形成依次将第1电源11以及第1电容器15、电抗器14、第2开关元件SW2、第2电源12、逆变器3以及第3电容器17串联连接的电流环路LSB。

在此情况下，例如图4所示，流过电抗器14的电流（电抗器电流）I1、与从第4节点D经由第2电源12流向第3节点C的电流I2变得相等。

在该串联状态SB下，第1电源11的电压VB1、电抗器14的电感L、电抗器电流I1、第2电源12的电压VB2、以及输出电压Vout例如如下述数式（1）所示来记述。

而且，下述数式（1）例如如下述数式（2）所示那样进行变形。在该数式（2）中，例如若设dI1＝斜率ΔI1P，dt＝第2导通占空比D2，且电压VB1＝电压VB2，则下述数式（2）例如如下述数式（3）所示那样记述。

也就是，在串联状态SB下，电抗器电流I1例如如图5A所示，基于斜率ΔI1P而增大。

【数式1】

$\mathrm{VB}1=L\frac{\mathrm{dI}1}{\mathrm{dt}}-\mathrm{VB}2+\mathrm{Vout}...\left(1\right)$

【数式2】

$\mathrm{dI}1=\frac{\mathrm{VB}1+\mathrm{VB}2-\mathrm{Vout}}{L}\mathrm{dt}...\left(2\right)$

【数式3】

$\mathrm{\ΔI}1P=\frac{2\×\mathrm{VB}1-\mathrm{Vout}}{L}D2...\left(3\right)$

另外，连接切换控制部21例如在图2B所示的并联状态PB下，形成依次将第1电源11以及第1电容器15、电抗器14、第1开关元件SW1、逆变器3以及第3电容器17进行连接的电流环路LPB。

在此情况下，例如如图4所示，从第4节点D经由第2电源12流向第3节点C的电流I2变为零。

在该并联状态PB下，第1电源11的电压VB1、电抗器14的电感L、电抗器电流I1、以及输出电压Vout例如如下述数式（4）所示那样记述。

而且，下述数式（4）例如如下述数式（5）所示那样地进行变形，在该数式（5）中，例如若设dI1＝斜率ΔI1S且dt＝第1导通占空比D1（＝1－D2），则下述数式（5）例如如下述数式（6）所示那样记述。

也就是，在并联状态PB下，电抗器电流I1例如如图5B所示，基于斜率ΔI1S而减少。

【数式4】

$\mathrm{VB}1=L\frac{\mathrm{dI}1}{\mathrm{dt}}+\mathrm{Vout}...\left(4\right)$

【数式5】

$\mathrm{dI}1=\frac{\mathrm{VB}1-\mathrm{Vout}}{L}\mathrm{dt}...\left(5\right)$

【数式6】

$\mathrm{\ΔI}1S=\frac{\mathrm{VB}1-\mathrm{Vout}}{L}(1-D2)...\left(6\right)$

而且，在串联状态SB与并联状态PB的交替切换时，例如如下述数式（7）所示，斜率ΔI1P与斜率ΔI1S之和变为零，下述数式（7）例如如下述数式（8）、（9）所示那样地进行变形。

也就是，输出电压Vout通过第1电源11的电压VB1、以及第2导通占空比D2，如下述数式（9）所示那样记述。

【数式7】

ΔI1P+ΔI1S=0 ...(7)

【数式8】

$\frac{2\×\mathrm{VB}1-\mathrm{Vout}}{L}D2+\frac{\mathrm{VB}1-\mathrm{Vout}}{L}(1-D2)=0...\left(8\right)$

【数式9】

V_out=(D2+1)VB1 ...(9)

电动机控制部22例如在3相的无刷DC电动机等的电动机2的供电运转时，将施加至逆变器3的直流侧的正极端子以及负极端子间的直流电力变换成3相交流电力，使向电动机2的各相的通电依次换流从而使交流的各相电流通电。另一方面，例如在电动机2的再生运转时，一边基于电动机2的旋转角来取同步，一边将从电动机2输出的交流的发电电力变换成直流电力。

本发明的实施方式的电源装置1具备上述构成，接下来，针对电源装置1的动作，特别是交替地切换串联状态SB与并联状态PB的处理来进行说明。

首先，例如在图6所示的步骤S01中，掌握与电源装置1的动作模式（也就是，并联模式PA或串联模式SA）相应的开关电路13的连接状态。

接下来，在步骤S02中，判定是否有伴随电源装置1的动作模式的切换的开关电路13的连接状态的切换请求。

在该判定结果为“否”的情况下，前进至结束。

另一方面，在该判定结果为“是”的情况下，前进至步骤S03。

而且，在步骤S03中，判定开关电路13的连接状态的切换请求是否为从串联模式SA向并联模式PA的切换请求。

在该判定结果为“否”的情况下，前进至后述的步骤S06。

另一方面，在该判定结果为“是”的情况下，前进至步骤S04。

而且，在步骤S04中，对第1开关元件SW1以及第3开关元件SW3的组闭合且第2开关元件SW2断开即第1状态、与第1开关元件SW1以及第3开关元件SW3的组断开且第2开关元件SW2闭合即第2状态交替地进行切换，使第1导通占空比D1从0％向100％逐渐地变化，且使第2导通占空比D2从100％向0％逐渐地变化。

接下来，在步骤S05中，判定是否第1导通占空比D1为100％且第2导通占空比D2为0％。

在该判定结果为“否”的情况下，返回至上述的步骤S04。

另一方面，在该判定结果为“是”的情况下，前进至结束。

另外，在步骤S06中，判定开关电路13的连接状态的切换请求是否为从并联模式PA向串联模式SA的切换请求。

在该判定结果为“否”的情况下，前进至结束。

另一方面，在该判定结果为“是”的情况下，前进至步骤S07。

而且，在步骤S07中，对第1开关元件SW1以及第3开关元件SW3的组闭合且第2开关元件SW2断开即第1状态、与第1开关元件SW1以及第3开关元件SW3的组断开且第2开关元件SW2闭合即第2状态交替地进行切换，使第1导通占空比D1从100％向0％逐渐地变化，且使第2导通占空比D2从0％向100％逐渐地变化。

接下来，在步骤S08中，判定是否第1导通占空比D1为0％且第2导通占空比D2为100％。

在该判定结果为“否”的情况下，返回至上述的步骤S07。

另一方面，在该判定结果为“是”的情况下，前进至结束。

（第1变形例）

此外，在上述的实施方式中，例如以图1所示的电源装置1为实施例，例如如图7所示的第1变形例所涉及的电源装置1那样，可以具备配置于第4节点D与第2电源12之间的第2电抗器31。

更具体地说，第2电抗器31的一端连接于开关电路13的第2以及第3开关元件SW2、SW3的发射极－集电极间，第2电抗器31的另一端连接于第2电源12的负极端子。

此外，在该第1变形例中，电抗器14以及第2电抗器31例如如图8所示，可以按照共用磁路的方式来卷绕至公共的铁芯32，进行磁耦合。

在该第1变形例中，开关电路13例如如图9A所示，在作为电源装置1的动作模式的并联模式PA下，将第1开关元件SW1以及第3开关元件SW3固定为闭合（ON）且将第2开关元件SW2固定为断开（OFF）。由此，将第1电源11和第2电源12与逆变器3并联连接。

另外，开关电路13例如如图9D所示，在作为电源装置1的动作模式的串联模式SA下，将第1开关元件SW1以及第3开关元件SW3固定为断开（OFF）且将第2开关元件SW2固定为闭合（ON）。由此，将第1电源11和第2电源12与逆变器3串联连接。

而且，开关电路13在对并联模式PA与串联模式SA进行切换时所执行的电压调整控制中，交替地切换串联状态SB与并联状态PB。

更具体地说，开关电路13例如如图9B所示，将第1节点A和第3节点C和另一个输出端子13f进行连接，且将第2节点B和第4节点D和一个输出端子13e进行连接。

由此，将第1电源11和第2电源12与逆变器3并联地连接，能形成使电抗器14以及第2电抗器31的两端电压下降的并联状态PB。

另外，开关电路13例如如图9C所示，将第1节点A与第4节点D连接，且将第2节点B与一个输出端子13e连接，且将第3节点C与另一个输出端子13f连接。

由此，形成将第1电源11和第2电源12和电抗器14和第2电抗器31与逆变器3串联连接的电流环路，能形成使电抗器14以及第2电抗器31的两端电压上升的串联状态SB。

而且，开关电路13例如在电压调整控制中，通过对第1开关元件SW1以及第3开关元件SW3的组闭合且第2开关元件SW2断开即第1状态、与第1开关元件SW1以及第3开关元件SW3的组断开且第2开关元件SW2闭合即第2状态交替地进行切换，来交替地切换串联状态SB与并联状态PB。

在该第1变形例中，控制装置18的连接切换控制部21例如在图9A所示的并联模式PA下，通过第2开关元件SW2的OFF固定、以及第1开关元件SW1的ON固定，来形成依次将第1电源11以及第1电容器15、电抗器14、第1开关元件SW1、逆变器3以及第3电容器17串联连接的电流环路LPA1。

进而，通过第3开关元件SW3的ON固定，形成依次将第3开关元件SW3、第2电源12以及第2电容器16、逆变器3以及第3电容器17串联连接的电流环路LPA2。

另外，连接切换控制部21例如在图9D所示的串联模式SA下，通过第2开关元件SW2的ON固定、以及第1开关元件SW1以及第3开关元件SW3的OFF固定，来形成依次将第1电源11以及第1电容器15、电抗器14、第2开关元件SW2、第2电抗器31、第2电源12以及第2电容器16、逆变器3以及第3电容器17串联连接的电流环路LSA。

另外，连接切换控制部21例如如图10所示，在从并联模式PA向串联模式SA进行切换时，首先，从并联模式PA向串联状态SB转移，接下来，交替地切换串联状态SB与并联状态PB。在该交替切换时，使第1导通占空比D1（＝Ton1／（Ton1＋Ton2））从100％向0％逐渐地变化，且使第2导通占空比D2（＝Ton2／（Ton1＋Ton2））从0％向100％逐渐地变化。

由此，通过第1电源11以及第2电源12的充放电来励磁电抗器14以及第2电抗器31，使电抗器14的两端电压VL以及第2电抗器31的两端电压逐渐地上升。而且，使施加至逆变器3的直流侧的正极端子以及负极端子间的输出电压Vout从第1电源11的电压VB1起，向着第1电源11的电压VB1与第2电源12的电压VB2之和的电压（＝VB1＋VB2＝2×BV1）上升。而且，在该交替切换后向串联模式SA转移。

另一方面，连接切换控制部21例如在从串联模式SA向并联模式PA进行切换时，首先，从串联模式SA向并联状态PB转移，接下来，交替地切换并联状态PB与串联状态SB。在该交替切换时，使第1导通占空比D1（＝Ton1／（Ton1＋Ton2））从0％向100％逐渐地变化，且使第2导通占空比D2（＝Ton2／（Ton1＋Ton2））从100％向0％逐渐地变化。

由此，通过第1电源11以及第2电源12的充放电来反励磁电抗器14以及第2电抗器31，使电抗器14的两端电压VL以及第2电抗器31的两端电压逐渐地下降。而且，使施加至逆变器3的直流侧的正极端子以及负极端子间的输出电压Vout从第1电源11的电压VB1与第2电源12的电压VB2之和的电压（＝VB1＋VB2＝2×BV1）起向着第1电源11的电压VB1下降。而且，在该交替切换后向并联模式PA转移。

连接切换控制部21例如在图9C所示的串联状态SB下，形成依次将第1电源11以及第1电容器15、电抗器14、第2开关元件SW2、第2电抗器31、第2电源12以及第2电容器16、逆变器3以及第3电容器17串联连接的电流环路LSB。

在此情况下，例如如图10所示，流过电抗器14的电流（电抗器电流）I1、与流过第2电抗器31的电流（第2电抗器电流）I2变得相等。

在该串联状态SB下，第1电源11的电压VB1、电抗器14的电感L1、电抗器电流I1、第2电抗器31的电感L2、第2电抗器电流I2、第2电源12的电压VB2、以及输出电压Vout例如如下述数式（10）所示那样记述。

而且，下述数式（10）中，例如若设为电感L1＝电感L2，则如下述数式（11）所示那样变形。在该数式（11）中，例如若设为dI1＝斜率ΔI1P且dt＝第2导通占空比D2且电压VB1＝电压VB2，则下述数式（11）例如如下述数式（12）所示那样记述。

也就是，在串联状态SB下，电抗器电流I1例如如图11A所示，基于斜率ΔI1P而增大。

【数式10】

$\mathrm{VB}1=L1\frac{\mathrm{dI}1}{\mathrm{dt}}+L2\frac{\mathrm{dI}2}{\mathrm{dt}}-\mathrm{VB}2+\mathrm{Vout}...\left(10\right)$

【数式11】

$\mathrm{dI}1=\frac{\mathrm{VB}1+\mathrm{VB}2-\mathrm{Vout}}{2\×L1}\mathrm{dt}...\left(11\right)$

【数式12】

$\mathrm{\ΔI}1P=\frac{2\×\mathrm{VB}1-\mathrm{Vout}}{2\×L1}D2...\left(12\right)$

另外，连接切换控制部21例如在图9B所示的并联状态PB下，形成依次将第1电源11以及第1电容器15、电抗器14、第1开关元件SW1、逆变器3以及第3电容器17进行连接的电流环路LPB1。

进而，形成依次将第3开关元件SW3、第2电抗器31、第2电源12以及第2电容器16、逆变器3以及第3电容器17进行连接的电流环路LPB2。

在此情况下，例如图10所示，流过电抗器14的电流(电抗器电流)11、与流过第2电抗器31的电流(第2电抗器电流)12变得相等。

在该并联状态PB下，第1电源11的电压VBl、电抗器14的电感L、电抗器电流Il、以及输出电压Vout例如，如下述数式(13)所示那样地记述。

而且，下述数式(13)例如如下述数式(14)所示那样进行变形，在该数式(14)中，例如若设为dI1＝斜率ΔI1S且dt＝第1导通占空比D1(＝1-D2)，则下述数式(14)例如如下述数式(15)所示那样记述。

也就是，在并联状态PB下，电抗器电流I1例如如图11B所示，基于斜率ΔI1S而减少。

[数式13]

$\mathrm{VB}1=L\frac{\mathrm{dI}1}{\mathrm{dt}}+\mathrm{Vout}...\left(13\right)$

[数式14]

$\mathrm{dI}1=\frac{\mathrm{VB}1-\mathrm{Vout}}{L1}\mathrm{dt}...\left(14\right)$

[数式15】

$\mathrm{\ΔI}1S=\frac{\mathrm{VB}1-\mathrm{Vout}}{L1}(1-D2)...\left(15\right)$

而且，在串联状态SB与并联状态PB的交替切换时，例如如下述数式(16)所示，斜率Δ11P与斜率ΔI1S之和变为零，下述数式(16)例如如下述数式(17)、(18)所示那样变形。

也就是，输出电压Vout通过第1电源11的电压VBl、以及第2导通占空比D2，如下述数式(18)所示那样记述。

【数式16]

ΔI1P+ΔI1S=0...(16)

【数式17】

$\frac{2\×\mathrm{VB}1-\mathrm{Vout}}{2\×L1}D2+\frac{\mathrm{VB}1-\mathrm{Vout}}{L1}(1-D2)=0...\left(17\right)$

【数式18】

$\mathrm{Vout}=\frac{2\×\mathrm{VB}1}{2-D2}...\left(18\right)$

此外，在上述的实施方式的实施例以及第1变形例中，电抗器14还可以配置于第1电源11与第2节点B之间。

另外，在上述的实施方式的第1变形例中，第2电抗器31还可以配置于第2电源12与第3节点C之间。

如上所述，本发明的实施方式的实施例以及第1变形例的电源装置1例如如图12A、12B所示，具备：连接于第1节点A与第2节点B之间的第1电源11；连接于第3节点C与第4节点D之间的第2电源12；具备与第1节点A、第2节点B、第3节点C、第4节点D分别连接的4个输入端子13a、13b、13c、13d和2个输出端子13e、13f的开关电路13；由连接于2个输出端子13e、13f间的逆变器3组成的电负载；以及配置于第1电源11与第1节点A或第1电源11与第2节点B之间的电抗器14。

而且，电源装置1交替地切换：通过连接第1节点A与第4节点D，且连接第2节点B与一个输出端子13e，且连接第3节点C与另一个输出端子13f，来形成将第1电源11和第2电源12和电抗器14与电负载串联连接的电流环路，从而使电抗器14的两端电压上升的串联状态SB；以及通过将第1节点A和第3节点C和另一个输出端子13f进行连接，且将第2节点B和第4节点D和一个输出端子13e进行连接，来将第1电源11和第2电源12与电负载并联连接，从而使电抗器14的两端电压下降的并联状态PB。

根据该实施方式的实施例以及第1变形例的电源装置1，能使施加至逆变器3的电压根据作为电负载的电动机2的负载而细致地可变，不仅能确保期望的动力性能，还能防止要施加的电压变得过大，能使电动机2以及逆变器3的驱动效率得以提高。

进而，通过具备3个的第1～第3开关元件SW1、SW2、SW3来构成开关电路13，从而与诸如具备4个以上的开关元件的情况相比，能防止电源装置1大型化，能防止构成所需的费用高企。

进而，在以并联模式PA、串联模式SA、并联状态PB、以及串联状态SB所形成的各电流环路LPA1、LPA2、LSA、LPB、LPB1、LPB2、LSB中，在通电路径内仅具备1个开关元件。由此，与例如在通电路径内具备多个开关元件的情况相比，能防止导通损耗增大。

进而，在对并联模式PA与串联模式SA进行切换时的电压调整控制中交替地切换串联状态SB与并联状态PB时，与诸如形成仅将各电源与电抗器串联连接的电流环路的情况相比，能抑制伴随升压率的增大的总交链磁通数的增大，能防止损耗的增大，且使电抗器14以及第2电抗器31小型化。

例如如图13A、13B所示，在将上述的日本国特开2012－070514号公报中的电源系统中的并联连接模式下的升压动作与串联连接模式下的升压动作的切换作为了比较例的情况下，在该比较例中，伴随升压率的增大，电抗器的峰值电流下的总交链磁通数以增大趋势进行变化。

与此相对，根据上述的本发明的实施方式的实施例以及第1变形例，关于电抗器的峰值电流下的总交链磁通数，若升压率超过约1.5，则以减少趋势进行变化。由此，与比较例相比，能抑制电抗器14以及第2电抗器31的最大磁通变化以及损耗，使转换器小型化。

特别是在将电源装置1设为了车辆用电源的情况下，所要求的升压率变为1.5倍～2倍的范围的情况较多，能使搭载于车辆的搭载性得以提高。

此外，在比较例的并联连接模式下的升压动作中，例如如图14（A）～（C）所示，将单一的电源（V1）和电抗器（R）串联连接的电流环路、与将单一的电源（电压＝V1）和电抗器（R）和输出电压Vout串联连接的电流环路各自根据占空比D、（1－D）来切换。由此，电抗器（R）的峰值电流下的总交链磁通数（＝cV0×时间）成为电压V1×占空比D。

与此相对，在实施例的电压调整控制中交替地切换串联状态SB与并联状态PB时，例如如图15（A）～（C）所示，电抗器14的峰值电流下的总交链磁通数（＝电抗器14的两端电压V0×时间）成为电压（＝VB1＋VB2－Vout）×第2导通占空比D2。

进而，根据本发明的实施方式的实施例以及第1变形例的电源装置1，在作为电源装置1的动作模式的并联模式以及串联模式中，第1开关元件SW1以及第3开关元件SW3的组、与第2开关元件SW2的闭合以及断开被固定，因此能无开关损耗地对作为电负载的逆变器3以及电动机2施加电压来进行驱动。

另外，根据本发明的实施方式的实施例的电源装置1，通过在第1电源11与第1节点A或第1电源11与第2节点B之间具备电抗器14，从而通过在使电抗器14的两端电压上升以及下降的升降压时仅使第1电源11充电以及放电，来使充放电的负担仅由第1电源11承担。

由此，能将第1电源11以及第2电源12设为不同的特性的电源的组合，能使装置构成的灵活性增大。

另外，根据本发明的实施方式的第1变形例的电源装置1，通过在第2电源12与第3节点C或第2电源12与第4节点D之间具备第2电抗器31，从而通过在使电抗器14以及第2电抗器31的两端电压上升以及下降的升降压时使第1电源11以及第2电源12均衡地充电以及放电，能使充放电的负担均衡地分派给由第1电源11以及第2电源12。

由此，能抑制第1电源11以及第2电源12的劣化。

进而，根据本发明的实施方式的第1变形例的电源装置1，通过使电抗器14以及第2电抗器31进行磁耦合，能使电抗器14以及第2电抗器31小型化。

（第2、第3变形例）

此外，在上述的实施方式中，例如可以取代电抗器14，例如像图16所示的第2变形例所涉及的电源装置1或例如图17所示的第3变形例所涉及的电源装置1那样，具备配置于作为电负载的逆变器3、与2个输出端子13e、13f的任一者之间的第3电抗器41或第4电抗器42。

根据这第2以及第3变形例，通过单一的电抗器（也就是，第3电抗器41或第4电抗器42），在使电抗器的两端电压上升以及下降的升降压时，能使第1电源11以及第2电源12均衡地充电以及放电。

由此，能将充放电的负担均衡地分派给第1电源11以及第2电源12，能抑制第1电源11以及第2电源12的劣化。

（第4变形例）

此外，在上述的实施方式中，在并联模式PA下，将第1开关元件SW1以及第3开关元件SW3固定为闭合（ON）且将第2开关元件SW2固定为断开（OFF），但并不限于此，在例如从串联模式SA向并联模式PA进行切换等情况下，进而还可以执行用于消除第1电源11的电压VB1与第2电源12的电压VB2的失衡的恒定电流控制。

针对该上述的实施方式的第4变形例所涉及的电源装置1的动作，特别是对串联状态SB与并联状态PB交替地切换的处理，以下进行说明。

首先，例如在图18所示的步骤S01中，掌握与电源装置1的动作模式（也就是，并联模式PA或串联模式SA）相应的开关电路13的连接状态。

接下来，在步骤S02中，判定是否存在伴随电源装置1的动作模式切换的开关电路13的连接状态的切换请求。

在该判定结果为“否”的情况下，前进至结束。

另一方面，在该判定结果为“是”的情况下，前进至步骤S03。

而且，在步骤S03中，判定开关电路13的连接状态的切换请求是否为从串联模式SA向并联模式PA的切换请求。

在该判定结果为“否”的情况下，前进至后述的步骤S06。

另一方面，在该判定结果为“是”的情况下，前进至步骤S04。

而且，在步骤S04中，对第1开关元件SW1以及第3开关元件SW3的组闭合且第2开关元件SW2断开即第1状态、与第1开关元件SW1以及第3开关元件SW3的组断开且第2开关元件SW2闭合即第2状态交替地进行切换，使第1导通占空比D1从0％向100％逐渐地变化，且使第2导通占空比D2从100％向0％逐渐地变化。

接下来，在步骤S05中，判定是否第1导通占空比D1为100％且第2导通占空比D2为0％。

在该判定结果为“否”的情况下，返回至上述的步骤S04。

另一方面，在该判定结果为“是”的情况下，前进至步骤S11，在该步骤S11中，执行并联稳定控制，前进至结束。

另外，在步骤S06中，判定开关电路13的连接状态的切换请求是否为从并联模式PA向串联模式SA的切换请求。

在该判定结果为“否”的情况下，前进至结束。

另一方面，在该判定结果为“是”的情况下，前进至步骤S07。

而且，在步骤S07中，对第1开关元件SW1以及第3开关元件SW3的组闭合且第2开关元件SW2断开即第1状态、与第1开关元件SW1以及第3开关元件SW3的组断开且第2开关元件SW2闭合即第2状态交替地进行切换，使第1导通占空比D1从100％向0％逐渐地变化，且使第2导通占空比D2从0％向100％逐渐地变化。

接下来，在步骤S08中，判定是否第1导通占空比D1为0％且第2导通占空比D2为100％。

在该判定结果为“否”的情况下，返回至上述的步骤S07。

另一方面，在该判定结果为“是”的情况下，前进至步骤S12，在该步骤S12中，执行串联稳定控制，并前进至结束。

以下，针对上述的步骤S11中的并联稳定控制进行说明。

例如在图19所示的步骤S21中，判定电抗器电流I1是否大于负载电流I0（也就是，在逆变器3的直流侧的正极端子以及负极端子间流过的电流）。

在该判定结果为“否”的情况下，前进至后述的步骤S23。

另一方面，在该判定结果为“是”的情况下，前进至步骤S22。

而且，在步骤S22中，作为产生了第1电源11的电压VB1变得比第2电源12的电压VB2高的失衡，使第1开关元件SW1闭合（ON）且使第3开关元件SW3断开（OFF）且使第2开关元件SW2断开（OFF），切断电流从第1电源11流向第2电源12。

由此，由于电负载中的电流消耗，第1电源11的电压VB1下降，向着电抗器电流I1以及负载电流I0变得彼此相等的状态进行收敛，第1电源11的电压VB1以及第2电源12的电压VB2按照变得彼此相等的方式收敛，向着从第1电源11以及第2电源12均衡地输出负载电流I0的状态进行收敛。

而且，在步骤S23中，判定电流I2（也就是，从第4节点D经由第2电源12流向第3节点C的电流I2）是否大于负载电流I0。

在该判定结果为“否”的情况下，前进至后述的步骤S25。

另一方面，在该判定结果为“是”的情况下，前进至步骤S24。

而且，在步骤S24中，作为产生了第2电源12的电压VB2变得比第1电源11的电压VB1高的失衡，使第1开关元件SW1断开（OFF）且使第3开关元件SW3闭合（ON）且使第2开关元件SW2断开（OFF），切断电流从第2电源12流向第1电源11。

由此，由于电负载中的电流消耗，第2电源11的电压VB2下降，向着电流I2以及负载电流I0变得彼此相等的状态进行收敛，第1电源11的电压VB1以及第2电源12的电压VB2按照变得彼此相等的方式收敛，向着从第1电源11以及第2电源12均衡地输出负载电流I0的状态进行收敛。

而且，在步骤S25中，将第1开关元件SW1以及第3开关元件SW3固定为闭合（ON）且将第2开关元件SW2固定为断开（OFF），并前进至返回。

以下，针对上述的步骤S12中的串联稳定控制进行说明。

首先，例如在图20所示的步骤S31中，将第1开关元件SW1以及第3开关元件SW3固定为断开（OFF）且将第2开关元件SW2固定为闭合（ON），并前进至返回。

根据该第4变形例，在要消除第1电源11的电压VB1与第2电源12的电压VB2的失衡时，能防止与对电负载的通电无关的第1电源以及第2电源12间的充放电（也就是，通过以在第1电源11以及第2电源12中任一电源的电压从高到低流过电流来使相互的电压VB1、VB2变得相等的方式而收敛的状态）发生。

由此，能对作为电负载的电动机2以及逆变器3效率良好地进行通电。

此外，在上述的实施方式中，例如还可以具备：与逆变器3并联连接的发电机用逆变器、以及由该发电机用逆变器控制的发电机。

此外，本发明的技术的范围不限于上述的实施方式，还包括在不脱离本发明的主旨的范围内对上述的实施方式施加了各种变更后的方式。即，上述的实施方式的构成只不过是一例，能适当变更。

Claims (10)

1.一种电源装置，其特征在于，具备：

第1电源，其连接于第1节点与第2节点之间；

第2电源，其连接于第3节点与第4节点之间；

开关电路，其至少具备与所述第1节点、所述第2节点、所述第3节点、以及所述第4节点分别连接的4个输入端子、以及2个输出端子；

电负载，其连接于所述2个输出端子间；

电抗器，其配置于所述第1电源与所述第1节点或所述第1电源与所述第2节点之间、以及所述第2电源与所述第3节点或所述第2电源与所述第4节点之间当中的至少一者；以及

电压控制单元，其通过交替地切换串联状态和并联状态来执行用于将施加至所述电负载的电压控制在所述第1电源或所述第2电源的电压即第1电压、与所述第1电源以及所述第2电源之和的电压即第2电压之间的电压范围内的电压调整控制，其中，

该串联状态是通过连接所述第1节点与所述第4节点，且连接所述第2节点与一个所述输出端子，且连接所述第3节点与另一个所述输出端子，来形成将所述第1电源、所述第2电源和所述电抗器与所述电负载串联连接的电流环路，从而使所述电抗器的两端电压上升的状态，

该并联状态是通过连接所述第1节点与所述第3节点与所述另一个所述输出端子，且连接所述第2节点与所述第4节点与所述一个所述输出端子，来将所述第1电源和所述第2电源与所述电负载并联连接，从而使所述电抗器的两端电压下降的状态。

2.根据权利要求1所述的电源装置，其特征在于，

所述开关电路具备：

第1开关，其连接于所述第1节点与所述第3节点之间；

第2开关，其连接于所述第1节点与所述第4节点之间；以及

第3开关，其连接于所述第2节点与所述第4节点之间，

所述电压控制单元通过对所述第1开关以及所述第3开关的组闭合且所述第2开关断开即第1状态、与所述第1开关以及所述第3开关的组断开且所述第2开关闭合即第2状态交替地进行切换，来交替地切换所述串联状态与所述并联状态。

3.根据权利要求1所述的电源装置，其特征在于，

具备电动机来作为所述电负载，

所述电压控制单元具备将所述第1开关以及所述第3开关固定为闭合且将所述第2开关固定为断开从而使所述第1电源和所述第2电源与所述电动机并联连接的并联模式，来作为动作模式。

4.根据权利要求1所述的电源装置，其特征在于，

具备电动机来作为所述电负载，

所述电压控制单元具备将所述第1开关以及所述第3开关固定为断开且将所述第2开关固定为闭合从而使所述第1电源和所述第2电源与所述电动机串联连接的串联模式，来作为动作模式。

5.根据权利要求1所述的电源装置，其特征在于，

具备电动机来作为所述电负载，

所述电压控制单元具备如下模式来作为动作模式，即，

将所述第1开关以及所述第3开关固定为闭合且将所述第2开关固定为断开，从而将所述第1电源和所述第2电源与所述电动机并联连接的并联模式；以及

将所述第1开关以及所述第3开关固定为断开且将所述第2开关固定为闭合，从而将所述第1电源和所述第2电源与所述电动机串联连接的串联模式，

在对所述并联模式与所述串联模式进行切换时，执行所述电压调整控制。

6.根据权利要求1所述的电源装置，其特征在于，

所述电抗器配置于所述第1电源与所述第1节点之间或所述第1电源与所述第2节点之间。

7.根据权利要求6所述的电源装置，其特征在于，

具备配置于所述第2电源与所述第3节点之间或所述第2电源与所述第4节点之间的第2电抗器，来作为所述电抗器。

8.根据权利要求7所述的电源装置，其特征在于，

多个所述电抗器进行磁耦合。

9.根据权利要求1所述的电源装置，其特征在于，

具备配置于所述电负载与所述2个输出端子当中的任一者之间的电抗器。

10.根据权利要求1所述的电源装置，其特征在于，

具备电动机来作为所述电负载，

所述电压控制单元具备如下模式来作为动作模式，即，

将所述第1开关以及所述第3开关固定为闭合且将所述第2开关固定为断开从而将所述第1电源和所述第2电源与所述电动机并联连接的并联模式；

在所述并联模式的执行之前使所述第1开关闭合且使所述第3开关断开且使所述第2开关断开的第1恒定电流模式；以及

在所述并联模式的执行之前使所述第1开关断开且使所述第3开关闭合且使所述第2开关断开的第2恒定电流模式。

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