CN106063105B - 电力变换装置 - Google Patents

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Abstract

由磁耦合的3个以上的绕组构成变压器，对一个绕组(6a)连接对交流电源(1)的交流电力进行变换的AC/DC转换器(2)、电容器(3)、开关电路(4)，对剩余的绕组中的至少一个绕组连接直流电源的电力变换用的开关电路(8)或者(30)，检测电容器(3)或者交流电源(1)的电压，根据该检测值，通过动作状态判定电路(101)判定各开关电路(4)、(8)、(30)的动作状态，根据该判定结果，通过输出切换电路(103)在与交流电源(1)、直流电源(11)、(34)之间切换电源。

Description

电力变换装置
技术领域
本发明涉及能够将输入电力进行电力分配控制成多输出并且根据负载的状态切换电力供给源的电力变换装置。
背景技术
在以往的电力变换装置中，有在变压器中使用复合绕组而得到多输出的电源结构的电力变换装置(参照例如下述专利文献1)。即，该现有技术的电力变换装置的目的在于在使用具有相互进行了磁耦合的复合绕组的变压器来利用来自交流电源的电力对两个直流电源进行充电时对某个直流电源设置优先级来进行充电，另外，在没有交流电源时，将一个直流电源作为供给源，通过双向开关对另一个直流电源进行充电。
现有技术文献
专利文献1：日本专利第4263736号公报
发明内容
但是，在上述专利文献1记载的装置中，由于使用与开关元件反并联连接的二极管来构成用于控制充电的双向型开关电路，所以即使想要利用双向型开关电路通过PWM控制向直流电源的受电量，由于通过桥式连接的二极管进行整流，所以也无法控制向直流电源的充电量，其结果，存在无法对交流输入电力进行分配控制这样的课题。
另外，记述为具备检测有没有供给交流输入电压的检测部，在根据检测部的检测结果判断为未供给交流输入电压的情况下，从直流电源供给电力，但根据交流输入侧的功率容量，存在虽然存在交流输入电压但无法向负载进行电力供给的状态。
本发明是为了消除上述问题而完成的，其目的在于提供一种在对磁耦合的多个绕组连接多个电源的情况下，通过切换电力供给源，能够连续地供给电力的电力变换装置。
本发明涉及一种电力变换装置，
由相互磁耦合的3个以上的绕组构成变压器，
针对所述绕组中的一个绕组，依次连接对交流电源的交流电力进行直流化的AC/DC转换器、对所述AC/DC转换器的输出电压进行平滑化的电容器以及对通过所述电容器进行平滑化之后的直流电压进行交流化的开关电路，
对所述绕组中的剩余绕组中的至少一个绕组连接直流电源的电力变换用的开关电路，
所述电力变换装置具备：
电压检测部，检测所述电容器的电压；
动作状态判定电路，根据所述电压检测部的检测值，判定各个所述开关电路的动作状态；以及，
电源切换部，根据所述动作状态判定电路的判定结果，在所述交流电源与所述直流电源之间进行电源切换。
另外，本发明涉及一种电力变换装置，
由相互磁耦合的3个以上的绕组构成变压器，
针对所述绕组中的一个绕组，依次连接对交流电源的交流电力进行直流化的AC/DC转换器、对所述AC/DC转换器的输出电压进行平滑化的电容器以及对通过所述电容器进行平滑化之后的直流电压进行交流化的开关电路，
对所述绕组中的剩余绕组中的至少一个绕组连接直流电源的电力变换用的开关电路，
所述电力变换装置具备：
电压检测部，检测所述交流电源的电压；
动作状态判定电路，根据所述电压检测部的检测值，判定各个所述开关电路的动作状态；以及
电源切换部，根据所述动作状态判定电路的判定结果，在所述交流电源与所述直流电源之间进行电源切换。
根据本发明的电力变换装置，通过探测电源相对于负载电力的电力不足而切换成有供给能力的电源，能够向负载连续地进行电力供给。
附图说明
图1是本发明的实施方式1的电力变换装置的电路结构图。
图2是本发明的实施方式1的电力变换装置的电路结构图。
图3是本发明的实施方式1的电力变换装置的动作状态1-A中的功率流的说明图。
图4是本发明的实施方式1的电力变换装置的动作状态1-A中的功率流的说明图。
图5是本发明的实施方式1的电力变换装置的动作状态1-B中的功率流的说明图。
图6是本发明的实施方式1的电力变换装置的动作状态1-B中的功率流的说明图。
图7是本发明的实施方式1的电力变换装置的动作状态1-C中的功率流的说明图。
图8是本发明的实施方式1的电力变换装置的动作状态1-C中的功率流的说明图。
图9是本发明的实施方式1的电力变换装置的动作状态1-D中的功率流的说明图。
图10是本发明的实施方式1的电力变换装置的动作状态1-D中的功率流的说明图。
图11是本发明的实施方式1的动作状态切换控制的流程图的说明图。
图12是示出本发明的实施方式1的电力变换装置的控制部的结构的框图。
图13是示出图12所示的控制部的结构的详细情况的框图。
图14是示出图12所示的控制部的结构的详细情况的框图。
图15是本发明的实施方式2的电力变换装置的电路结构图。
图16是本发明的实施方式2的电力变换装置的电路结构图。
图17是本发明的实施方式2的电力变换装置的动作状态2-A中的功率流的说明图。
图18是本发明的实施方式2的电力变换装置的动作状态2-A中的功率流的说明图。
图19是本发明的实施方式2的电力变换装置的动作状态2-B中的功率流的说明图。
图20是本发明的实施方式2的电力变换装置的动作状态2-B中的功率流的说明图。
图21是本发明的实施方式2的电力变换装置的动作状态2-C中的功率流的说明图。
图22是本发明的实施方式2的电力变换装置的动作状态2-C中的功率流的说明图。
图23是本发明的实施方式2的电力变换装置的动作状态2-D中的功率流的说明图。
图24是本发明的实施方式2的电力变换装置的动作状态2-D中的功率流的说明图。
图25是本发明的实施方式2的动作状态切换控制的流程图的说明图。
图26是示出本发明的实施方式2的电力变换装置的控制部的结构的框图。
图27是示出图26所示的控制部的结构的详细情况的框图。
图28是示出图26所示的控制部的结构的详细情况的框图。
图29是本发明的实施方式3的电力变换装置的电路结构图。
图30是本发明的实施方式3的电力变换装置的电路结构图。
图31是本发明的实施方式4的电力变换装置的电路结构图。
图32是本发明的实施方式4的电力变换装置的电路结构图。
具体实施方式
实施方式1.
图1以及图2是本发明的实施方式1的电力变换装置的电路结构图。
本实施方式1的电力变换装置是在以例如电动车辆的充电器为中心的电源系统中应用的装置。交流电源1是商用交流电源、自备发电机等，第1直流电源11是车辆行驶用的高压电池，第2直流电源34是作为车辆电气安装件的电源的铅电池等电池，逆变器17被用作能够在车内使用的交流100V电源。
交流电源1经由电压电流检测部51而与AC/DC转换器2连接。将交流电压Vacin通过AC/DC转换器2变换为直流，作为直流电压VL1蓄积到平滑用途的电容器3，通过第1开关电路4将该直流电压VL1变换为交流电压Vtr1。第1开关电路4构成为将4个开关元件4a～4d按桥式连接而成的逆变器，控制来自交流电源1的输入电力的受电量。
对第1开关电路4的第1交流端连接升压线圈5的第1端，对升压线圈5的第2端连接成为复合绕组变压器(以下称为变压器)6的一次侧的第1绕组6a的第1端。第1绕组6a的第2端与第1开关电路4的第2交流端连接。
成为变压器6的二次侧的第2绕组6b的第1端与升压线圈7的第1端连接。升压线圈7的第2端与第2开关电路8的第1交流端和具备2个开关元件9a、9b的开关9连接。第2绕组6b的第2端与第2开关电路8的第2交流端连接。第2开关电路8是将4个开关元件8a～8d按桥式连接而构成的。另外，在对第1直流电源11进行充电时，通过使开关9断开而使开关元件8a～8d进行动作，从而使第2开关电路8作为全桥式的升压斩波器发挥功能。另外，在对第1直流电源11进行放电时，通过使开关9接通而使开关元件8a～8d进行动作，使第2开关电路8作为半桥式的逆变器发挥功能。
开关9的输出与串联连接的2个电容器10a、10b的连接点连接。第2开关电路8的直流正端子与电容器10a的另一端共同连接，经由电压电流检测部53而与第1直流电源11的正端连接。第2开关电路8的直流负端子与电容器10b的另一端共同连接，经由电压电流检测部53而与第1直流电源11的负端连接。此外，在这里，2个电容器10a、10b被构成为电容相同。
成为变压器6的三次侧的第3绕组6c的第1端与升压线圈12的第1端连接。升压线圈12的第2端与第3开关电路13的第1交流端连接。第3绕组6c的第2端与第3开关电路13的第2交流端连接。第3开关电路13是对将整流元件13a和开关元件13b串联连接而成的支路以及将整流元件13c和开关元件13d串联连接而成的支路进行并联连接而构成的。另外，第3开关电路13通常作为整流电路发挥功能，并且当在后述平滑用途的电容器15中产生的直流电压VL2比规定值低的情况下，作为升压斩波器发挥功能。
通过第3开关电路13，对在变压器6的第3绕组6c中产生的交流电压Vtr3进行直流变换。通过平滑线圈14和电容器15对由第3开关电路13进行直流变换后的电压进行平滑化，经由电压电流检测部54蓄积到电容器16而成为直流电压VL2。电容器16的两端子与由4个开关元件17a～17d构成的逆变器17的直流输入端连接。逆变器17的交流输出端与平滑线圈18a、18b、平滑电容器19、共模扼流线圈20、电压电流检测部55以及负载设备连接端21依次连接。在负载设备连接端21中，生成作为与其连接的未图示的各种设备(以下称为交流负载)的供给电源的交流电压Vacout。
成为变压器6的四次侧的第4绕组6d1、6d2构成为中心抽头型。对第4绕组6d1、6d2的两端分别连接构成第4开关电路30的2个开关元件30a、30b的第1端。对成为第4绕组6d1、6d2的中心抽头的连接点连接开关元件33，并且连接由2个开关元件35a、35b构成的开关35。
开关元件33的输出侧与回流二极管36和平滑线圈31的连接点连接。将平滑线圈31的输出、开关35的输出和平滑电容器32的第1端共同连接，并经由电压电流检测部56而与第2直流电源34的正端连接。将开关元件30a、30b各自的第2端相互连接，并与回流二极管36的阳极端、平滑电容器32的第2端以及第2直流电源34的负端连接。第4开关电路30包括2个开关元件30a和30b、开关元件33、回流二极管36以及平滑线圈31。另外，在对第2直流电源34进行充电时，通过开关元件33、回流二极管36以及平滑线圈31的结构，使第4开关电路30作为降压斩波器发挥功能。另外，在对第2直流电源34进行放电时，通过使开关35接通，从而使开关元件33、回流二极管36以及平滑线圈31被旁路，通过2个开关元件30a、30b的动作，使第4开关电路30作为逆变器发挥功能。
此外，构成第1～第4开关电路4、8、13、30的各开关元件、构成逆变器17的各开关元件不限于IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor，绝缘栅双极型晶体管)，也可以是MOSFET(Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor，金属氧化物半导体场效应晶体管)等。
另外，控制部100起到控制第1～第4开关电路4、8、13、30、逆变器17的动作的作用。
接下来，说明上述结构的电力变换装置中的电力分配的概要。
首先，说明连接有交流电源1而将该交流电源1作为电力供给源的情况。通过AC/DC转换器2将交流电源1的电压Vacin变换为直流电压VL1，将该直流电压VL1变换为通过变压器6而被绝缘的二次侧直流电压Vbat1来对第1直流电源11进行充电。另外，直流电压VL1被变换为通过变压器6而被绝缘的三次侧的直流电压VL2，通过逆变器17，生成针对与负载设备连接端21连接的交流负载的交流电压Vacout。进而，直流电压VL1被变换为通过变压器6而被绝缘的四次侧的直流电压Vbat2来对第2直流电源34进行充电。
接下来，说明由于未连接交流电源1，所以将第1直流电源11作为电力供给源的情况。在将第1直流电源11的电压Vbat1变换为通过变压器6而被绝缘的三次侧的直流电压VL2之后，通过逆变器17生成针对与负载设备连接端21连接的交流负载的交流电压Vacout。另外，第1直流电源11的电压Vbat1被变换为通过变压器6而被绝缘的四次侧的直流电压Vbat2，对第2直流电源34进行充电。
接下来，说明由于未连接交流电源1并且第1直流电源11的充电量不充足，所以将第2直流电源34作为电力供给源的情况。在将第2直流电源34的电压Vbat2变换为通过变压器6而被绝缘的三次侧的直流电压VL2之后，通过逆变器17，生成针对与负载设备连接端21连接的交流负载的交流电压Vacout。另外，第2直流电源34的电压Vbat2被变换为通过变压器6而被绝缘的二次侧的直流电压Vbat1，对第1直流电源11进行充电。
图1以及图2所示的箭头定义本发明的实施方式1的电力变换装置的电力方向。
此处，将从交流电源1经由AC/DC转换器2、第1开关电路4对作为变压器的一次侧的第1绕组6a供给的电力设为P1_in。另外，将从成为变压器的二次侧的第2绕组6b经由第2开关电路8对第1直流电源11供给的电力设为P2_out，将从第1直流电源11经由第2开关电路8对成为变压器的二次侧的第2绕组6b供给的电力设为P2_in。
进而，将从成为变压器的三次侧的第3绕组6c经由第3开关电路13、逆变器17向与负载设备连接端21连接的交流负载供给的电力设为P3_out。另外，将从成为变压器的四次侧的第4绕组6d1、6d2经由第4开关电路30对第2直流电源34供给的电力设为P4_out。进而，将从第2直流电源34经由开关元件30a、30b对成为变压器的四次侧的第4绕组6d1、6d2供给的电力设为P4_in。
在图1以及图2所示的实施方式1中的电力变换装置中，动作状态有图3～图10所示的4个动作状态[1-A～1-D]，所以说明这4个动作状态。
图3以及图4示出动作状态1-A的功率流。这是连接有交流电源1并将该交流电源1作为电力供给源的情况。此时，来自交流电源1的输入电力P1_in被分配成向第1直流电源11的充电电力P2_out、向与负载设备连接端21连接的交流负载的供给电力P3_out以及向第2直流电源34的充电电力P4_out。
图5以及图6示出动作状态1-B的功率流。这是由于未连接交流电源1等理由而没有来自交流电源1的输入电力P1_in而将第1直流电源11作为电力供给源的情况。此时，将第1直流电源11的放电电力P2_in分配成向与负载设备连接端21连接的交流负载的供给电力P3_out和向第2直流电源34的充电电力P4_out。
图7以及图8示出动作状态1-C的功率流。该情况与图5以及图6的情况同样地，由于未连接交流电源1等理由而没有来自交流电源1的输入电力P1_in并且第1直流电源11的充电电力不足，因此，将第2直流电源34作为电力供给源。此时，第2直流电源34的放电电力P4_in被分配成向第1直流电源11的充电电力P2_out和向与负载设备连接端21连接的交流负载的供给电力P3_out。
此外，在图3～图8中，说明了将除了成为电力供给源的部分以外的剩余的受电部分全部作为负载来对这些各负载进行电力供给的情况，但也包括将向任意一个负载的电力供给设为零的情况。例如，在图3以及图4中，既可以将向第1直流电源11的供给电力P2_out设为零，也可以将向第1直流电源11的供给电力P2_out和向与负载设备连接端21连接的交流负载的供给电力P3_out都设为零。
图9以及图10示出动作状态1-D的功率流。这是没有来自交流电源1的输入电力P1_in并且第1直流电源11和第2直流电源34的充电电力都不足而无法放电的情况、或者向第1直流电源11、与负载设备连接端21连接的交流负载、第2直流电源34的电力供给全部都不进行的情况。此时，电力变换装置停止全部动作，所有的功率流为零。
图11示出动作状态切换控制的流程图。
首先，在步骤S01中，判定能否通过来自交流电源1的输入电力P1_in来供应向成为负载的第1直流电源11的充电电力P2_out、向与负载设备连接端21连接的交流负载的供给电力P3_out以及向第2直流电源34的充电电力P4_out的合计电力。在根据步骤S01的判定而能够供应的情况(“是”的情况)下，转移到步骤S02而判定为动作状态1-A。
在根据步骤S01的判定而无法供应的情况(“否”的情况)下，转移到步骤S03。在步骤S03中，停止来自交流电源1的电力供给，将第1直流电源11作为电力供给源，判定能否通过来自第1直流电源11的输入电力P2_in来供应向与成为负载的负载设备连接端21连接的交流负载的供给电力P3_out和向第2直流电源34的充电电力P4_out的合计电力。在根据步骤S03的判定而能够供应的情况(“是”的情况)下，转移到步骤S04而判定为动作状态1-B。
在根据步骤S03的判定而无法供应的情况(“否”的情况)下，转移到步骤S05。在步骤S05中，停止来自第1直流电源11的电力供给，将第2直流电源34作为电力供给源，判定能否通过第2直流电源34的输入电力P4_in，供应向成为负载的第1直流电源11的充电电力P2_out和向与负载设备连接端21连接的交流负载的供给电力P3_out的合计电力。在根据步骤S05的判定而能够供应的情况(“是”的情况)下，转移到步骤S06，判定为动作状态1-C。另一方面，在根据步骤S05的判定而无法供应的情况(“否”的情况)下，转移到步骤S07，判定为动作状态1-D。
另外，根据图11所示的流程图可知，如果在以动作状态1-A动作的状态下，来自交流电源1的输入电力减少或者向任意负载的供给电力增加，向负载的供给电力超过来自交流电源1的输入电力，则停止来自交流电源1的电力供给，使来自第1直流电源11的放电优先。此时，如果第1直流电源11被充电，则能够将动作状态切换成动作状态1-B。
即使在第1直流电源11未被充电的情况下，只要第2直流电源34被充电，就能够将动作状态切换成动作状态1-C。进而，在第1直流电源11和第2直流电源34都未被充电的情况下，能够将动作状态切换成作为停止状态的动作状态1-D。
当在以动作状态1-B动作的状态下连接交流电源1、或者向负载的供给电力减少的情况下，能够将动作状态切换成动作状态1-A。另外，在来自第1直流电源11的放电电力减少的情况下，能够将动作状态切换成动作状态1-C。
当在以动作状态1-C动作的状态下连接交流电源1、或者向负载的供给电力减少的情况下，能够将动作状态切换成动作状态1-A。另外，在来自第2直流电源34的放电电力减少的情况下，能够将动作状态切换成动作状态1-D。
此外，在图11所示的流程图中，为了能够优先使用交流电源1的电力，将最上级的判定设为步骤S01，但不限于此，在希望使第1、第2直流电源11、34的放电优先的情况下，也可以将最上级的判定设为步骤S03或者步骤S05。另外，也可以将步骤S01的后级的判定设为步骤S05，在步骤S05的后级的判定中配置步骤S03。
图12示出执行图11所示的动作状态切换控制流程的控制部100的结构图。
控制部100具备进行AC/DC转换器2、第1～第4开关电路4、8、13、30、开关9以及逆变器17的各种控制的选通信号运算电路102。选通信号运算电路102根据电压电流检测部51～56的检测信号，进行选通信号的运算。动作状态判定电路101根据电压电流检测部51～56的检测信号，判定AC/DC转换器2、第1～第4开关电路4、8、13、30、开关9以及逆变器17的各动作状态，运算表示其判定结果的动作状态判定信号。输出切换电路103根据来自动作状态判定电路101的动作状态判定信号，从来自选通信号运算电路102的选通信号中，选择并输出与动作状态对应的选通信号。但是，在选通信号的运算、动作状态判定中不使用的电压电流检测信号也可以不输入到控制部100。
上述电压电流检测部51对应于权利要求书中的检测交流电源1的电压的电压检测部。另外，上述电压电流检测部52对应于权利要求书中的检测电容器3的电压的电压检测部。进而，输出切换电路103对应于权利要求书中的电源切换部。
作为检测动作中的电力的过量或不足的方法，考虑检测电容器3的电压VL1的方法。例如，图13以及图14示出利用电容器3的电压VL1来对动作状态1-A和动作状态1-B进行切换的情况下的控制部100的结构图的一个例子。
首先，说明动作状态1-A的控制。如上所述，动作状态1-A是在连接有交流电源1而将其作为电源系统的电力供给源的情况，来自交流电源1的输入电力P1_in被分配成向第1直流电源11的充电电力P2_out、向与负载设备连接端21连接的交流负载的供给电力P3_out以及向第2直流电源34的充电电力P4_out。
在图13以及图14中，例如用选通信号运算电路102中的控制块C1～C7来表示动作状态1-A的控制块。由控制块C1～C7实施的控制是指以使向与负载设备连接端21连接的交流负载的供给电力P3_out和向第2直流电源34的充电电力P4_out优先、将其剩余的电力作为向第1直流电源11的充电电力P2_out来供给的方式进行动作的控制例。
在该情况下，如图13的控制块C1所示，AC/DC转换器2以恒定电流进行电力供给。即，AC/DC转换器2通过对交流电源1的电流指令值Iacin*和电压电流检测部51的电流检测值Iacin的偏差进行比例控制(P控制)并进行PWM控制，从而在以恒定电流向电容器3供给电力的同时，按高功率因数控制交流电流。此时，交流电源1的电流指令值Iacin*也可以任意地设定。
另外，如图13的控制块C2所示，第1开关电路4通过以基于任意的时间比例指令值Duty*的恒定的时间比例进行PWM动作，对变压器6供给交流电力。
如图13的控制块C3所示，第2开关电路8根据电容器3的电压指令值VL1*和电压电流检测部52的电压检测值VL1的偏差，进行比例积分控制(PI控制)，设为第1直流电源11的电流指令值Ibat1*。通过对该电流指令值Ibat1*和电压电流检测部53的电流检测值Ibat1的偏差进行比例控制(P控制)并进行PWM控制，从而进行第1直流电源11的充电电流控制。此时，如图13的控制块C4所示，使开关9断开而使第2开关电路8作为全桥式的升压斩波器发挥功能。
如图14的控制块C5所示，第3开关电路13通过根据平滑电容器15的电压指令值VL2*和电压电流检测部54的电压检测值VL2的偏差，进行比例积分控制(PI控制)并进行PWM控制，从而控制平滑电容器15的电压VL2。
另外，如图14的控制块C6所示，逆变器17利用输出交流电压的指令值Vacout*和电压电流检测部54的电压检测值VL2的商来作为正弦波逆变器的调制率，通过PWM控制将交流电压Vacout输出到负载设备连接端21。
如图14的控制块C7所示，构成第4开关电路30的开关元件33通过根据第2直流电源34的电压指令值Vbat2*和电压电流检测部56的电压检测值Vbat2的偏差，进行比例积分控制(PI控制)并进行PWM控制，从而进行第2直流电源34的充电电压控制。
如以上那样，在动作状态1-A的情况下，由控制块C1～C4运算出的选通信号经由输出切换部103a～d，被分别输入到AC/DC转换器2、第1开关电路4、第2开关电路8、开关9。另外，由控制块C5～C7运算出的选通信号被输入到第3开关电路13、逆变器17、第4开关电路30的开关元件33。
接下来，说明图14所示的动作状态判定电路101。此处，用判定电容器3的电压VL1的上升或者下降的电路来构成动作状态判定电路101。
即，由减法器101a运算电压电流检测部52的电压输出值VL1和电容器3的电压指令值VL1*的偏差。分别设定任意设定的电压变动上限值ΔVL1和对该ΔVL1乘以－1而得到的电压变动下限值－ΔVL1，通过比较器101b、101c分别比较这些电压变动上限值ΔVL1以及电压变动下限值－ΔVL1与由减法器101a运算出的偏差。
当电容器3的电压输出值VL1从电压指令值VL1*上升ΔVL1以上时，从比较器101b输出的上升判定信号Sig_VL1_High变成1。同样地，当电容器3的电压输出值VL1从电压指令值VL1*下降ΔVL1以上时，从比较器101c输出的下降判定信号Sig_VL1_Low变成1。通过状态判定部101d检测该判定信号的上升沿，从而制作动作状态判定信号。
状态判定部101d的动作状态判定信号被输入到输出切换电路103的各输出切换部103a～103d。各输出切换部103a～103d根据该动作状态判定信号，对从选通信号运算电路102输出的选通信号进行切换。
例如，在以动作状态1-A动作时，如果对成为负载的负载设备连接端21、第1直流电源11以及第2直流电源34输出的全部电力增加，来自交流电源1的输入电力不足，则电容器3的电压输出值VL1下降。另外，当电容器3的电压输出值VL1从电压指令值VL1*下降ΔVL1以上时，下降判定信号Sig_VL1_Low变成1。通过状态判定部101d检测该判定信号的上升沿，与此相应地，状态判定部101d将动作状态判定信号输出到输出切换部103a。输出切换部103a将由控制块C1运算出的选通信号切换为作为0的选通信号，使对AC/DC转换器2输出的选通信号成为0，停止AC/DC转换器2的动作。
同样地，输出切换部103b将由控制块C2运算出的选通信号切换为作为0的选通信号，第1开关电路4的选通信号也成为0而停止其动作。
进而，代替由控制块C3运算出的选通信号，输出切换部103c将第2开关电路8的接通时间设定为规定的Duty*，并且通过输出切换部103d，将向开关9的选通信号从0切换为1而使开关9接通，从而电力供给源从交流电源1切换为第1直流电源11。即，从动作状态1-A切换到动作状态1-B。此时，如第3开关电路13、逆变器17、第4开关电路30那样，无论动作状态如何都按相同的控制运算(例如控制块C5～C7)持续动作的部件不切换选通信号而连续地动作。
如以上那样，在被用于AC/DC转换器2的输出电压的平滑用途的电容器3的情况下，如果来自输入侧的输入电力增加、或者向输出侧供给的输出电力减少，则电容器电压过渡性地上升。另一方面，如果来自输入侧的输入电力减少、或者向输出侧供给的输出电力增加，则电容器电压过渡性地减少。通过使用电容器3的来自电压电流检测部51的电压检测值VL1来检测该现象，探测图1以及图2的电力变换装置中的输入电力相对于输出电力的过量或不足，由此，能够进行动作状态1-A与动作状态1-B之间的切换。
与上述同样地，探测与第3开关电路13的输出侧连接的平滑用途的电容器15的电压变动，由此，能够在与交流电源1、第1直流电源11、第2直流电源34之间切换电源。
即，在动作状态1-A时，在电容器15的电压相比预先设定的阈值降低的情况下，电容器3的电压也降低，所以停止第1开关电路4的动作，切换为将第1直流电源11作为电源的状态。即，从动作状态1-A切换为动作状态1-B。
另外，在动作状态1-B时，在电容器15的电压相比预先设定的阈值降低的情况下，第1直流电源11的充电电力降低，所以停止第2开关电路8的动作，切换为将第2直流电源34作为电源的状态。即，从动作状态1-B切换为动作状态1-C。
进而，在动作状态1-C时，在电容器15的电压相比预先设定的阈值降低的情况下，第2直流电源34的充电电力降低，所以停止第4开关电路30的动作。即，从动作状态1-C切换为动作状态1-D。
这样，通过使用检测电容器3、15的电压的方法，无需单独地检测有没有连接交流电源1、负载设备的电力增减就能够切换电力供给源而使控制动作连续。
除了上述以外，作为检测动作中的电力的过量或不足的方法，考虑检测交流电源1的电压、电流的方法。即，使用检测交流电源1的电压、电流的电压电流检测部51的检测结果来探测交流电源1的输入电力P1_in是否为零，由此，通过检测是否连接有交流电源1，能够进行动作状态1-A与动作状态1-B之间的切换。
同样地，能够根据第1直流电源11以及第2直流电源34的电压或者电流的检测值，检测电力的过量或不足。例如，针对第1直流电源11、第2直流电源34的充电电流和放电电流分别设置上限值，在用充电电流的上限值以上的电流进行充电的状态下判断为电力剩余的状态，并且，在用放电电流的上限值以上的电流进行放电的状态下判断为电力不足的状态，由此，能够进行动作状态1-B与动作状态1-C之间或者动作状态1-C与动作状态1-D之间的切换。
在对动作状态进行切换时，如图12～图14所示，一边运算所有动作模式的选通信号，一边根据来自动作状态判定电路101的动作状态判定信号，输出所需的信号，但除了该方法以外，通过对选通信号运算电路102输入来自动作状态判定电路101的动作状态判定信号并且仅运算相应的动作状态的选通信号的方法，也能够对动作状态进行切换。通过使用该方法，在通过微型机等数字设备进行运算处理的情况下，能够以所需最小限度的运算量进行控制。
另外，在对动作状态进行切换时，如果在作为除了成为电力供给源的部分以外的剩余的受电部分的负载中，限制向任意负载的电力供给量来降低向负载供给的合计电力，则能够最大限度地持续进行向优先度高的负载的电力供给。
例如，在动作状态1-C时、即在将第2直流电源34作为电源而动作的情况下，如果预先停止向该第1直流电源11的电力供给动作，则能够事先避免转移到动作状态1-D的情形而使向与负载设备连接端21连接的交流负载的电力供给继续。
另外，还能够根据第1直流电源11和第2直流电源34的电压、电流等，判定充电量有富余的直流电源，从充电量有富余的直流电源向负载设备供给电力。另外，在从第1直流电源11或者第2直流电源34向负载设备进行电力供给的情况下，能够实现以下控制：通过切换成来自交流电源1的电力供给，使来自交流电源1的电力供给比第1直流电源11或者第2直流电源34的放电优先。
如以上那样，根据本实施方式1的电力变换装置，在来自电源的供给电力相对于负载电力不足的情况下，能够探测电力不足，将供给电源切换成有供给能力的电源，能够使向负载的电力供给连续。
实施方式2.
图15以及图16是本发明的实施方式2的电力变换装置的电路结构图，对与图1以及图2所示的实施方式1对应或者相当的构成部分附加同一符号。
本实施方式2的结构上的特征在于，与第1开关电路4并联地，经由电压电流检测部54将由4个开关元件17a～17d构成的逆变器17的直流输入端连接到AC/DC转换器2的输出端侧。另外，对该逆变器17的交流输出端依次连接平滑线圈18a、18b、平滑电容器19、共模扼流线圈20、电压电流检测部55以及负载设备连接端21。另外，在该负载设备连接端21中生成作为未图示的交流负载的供给电源的交流电压Vacout。
其他结构与实施方式1的情况基本上相同，所以对对应的构成部分附加同一符号而省略详细的说明。另外，关于第1、第2、第4开关电路4、8、30、逆变器17等的动作，也基本上与实施方式1相同，所以此处省略详细的说明。
另外，图15以及图16所示的箭头定义本发明的实施方式2的电力变换装置的电力方向。
此处，将从交流电源1经由AC/DC转换器2对电容器3供给的电力设为P1_in。另外，将从成为变压器的二次侧的第2绕组6b经由第2开关电路8对第1直流电源11供给的电力设为P2_out。另外，将从第1直流电源11经由第2开关电路8对成为变压器的二次侧的第2绕组6b供给的电力设为P2_in。
进而，将从电容器3经由逆变器17向与负载设备连接端21连接的交流负载供给的电力设为P3_out。另外，将从成为变压器的四次侧的第4绕组6d1、6d2经由第4开关电路30对第2直流电源34供给的电力设为P4_out。进而，将从第2直流电源34经由开关元件30a、30b对成为变压器的四次侧的第4绕组6d1、6d2供给的电力设为P4_in。
在图15以及图16所示的实施方式2中的电力变换装置中，动作状态有图17～图24所示的4个动作状态[2-A～2-D]，所以说明这些4个动作状态。
图17以及图18示出动作状态2-A的功率流。这是连接有交流电源1并将该交流电源1作为电力供给源的情况。此时，来自交流电源1的输入电力P1_in被分配成向第1直流电源的充电电力P2_out、向与负载设备连接端21连接的交流负载的供给电力P3_out以及向第2直流电源34的充电电力P4_out。
图19以及图20示出动作状态2-B的功率流。这是由于未连接交流电源1等理由而没有来自交流电源1的输入电力P1_in而将第1直流电源11作为电力供给源的情况。此时，将第1直流电源11的放电电力P2_in分配成向与负载设备连接端21连接的交流负载的供给电力P3_out和向第2直流电源34的充电电力P4_out。
图21以及图22示出动作状态2-C的功率流。该情况由于未连接交流电源1等理由而没有来自交流电源1的输入电力P1_in，并且第1直流电源11的充电电力不足，因此，将第2直流电源34作为电力供给源。此时，将第2直流电源34的放电电力P4_in分配成向第1直流电源11的充电电力P2_out和向与负载设备连接端21连接的交流负载的供给电力P3_out。
此外，在图17～22中，说明了将除了成为电力供给源的部分以外的剩余的受电部分全部作为负载并针对这些各负载进行电力供给的情况，但也包括将向任意一个负载以外的电力供给设为零的情况。例如，在图17以及图18中，既可以将向第1直流电源的供给电力P2_out设为零，也可以将向第1直流电源的供给电力P2_out和向与负载设备连接端21连接的交流负载的供给电力P3_out都设为零。
图23以及图24示出动作状态2-D的功率流。这是没有来自交流电源1的输入电力P1_in、并且第1直流电源11、第2直流电源34的充电电力都不足而无法放电的情况、或者不进行向第1直流电源11、与负载设备连接端21连接的交流负载、第2直流电源34的电力供给的情况。此时，电力变换装置停止全部动作，所有功率流为零。
图25示出动作状态切换控制的流程图。
首先，在步骤S08中，判定能否通过来自交流电源1的输入电力P1_in，供应向成为负载的第1直流电源11的充电电力P2_out、向与负载设备连接端21连接的交流负载的供给电力P3_out以及向第2直流电源34的充电电力P4_out的合计电力。在根据步骤S08的判定而能够供应的情况(“是”的情况)下，转移到步骤S09而判定为动作状态2-A。
在根据步骤S08的判定而无法供应的情况(“否”的情况)下，转移到步骤S10。在步骤S10中，停止来自交流电源1的电力供给，将第1直流电源11作为电力供给源，判定能否通过来自第1直流电源11的输入电力P2_in，供应向与成为负载的负载设备连接端21连接的交流负载的供给电力P3_out和向第2直流电源34的充电电力P4_out的合计电力。在根据步骤S10的判定而能够供应的情况(“是”的情况)下，转移到步骤S11而判定为动作状态2-B。
在根据步骤S10的判定而无法供应的情况(“否”的情况)下，转移到步骤S12。在步骤S12中，停止来自第1直流电源11的电力供给，将第2直流电源34作为电力供给源，判定能否通过第2直流电源34的输入电力P4_in，供应向成为负载的第1直流电源11的充电电力P2_out和向与负载设备连接端21连接的交流负载的供给电力P3_out的合计电力。在根据步骤S12的判定而能够供应的情况(“是”的情况)下，转移到步骤S13，判定为动作状态2-C。另一方面，在根据步骤S12的判定而无法供应的情况下，转移到步骤S14，判定为动作状态2-D。
另外，根据图25所示的流程图可知，如果在以动作状态2-A动作的状态下，来自交流电源1的输入电力减少或者向任意负载的供给电力增加，向负载的供给电力超过来自交流电源1的输入电力，则停止来自交流电源1的受电，使来自第1直流电源11的放电优先。此时，如果第1直流电源11被充电，则能够将动作状态切换到动作状态2-B。
即使在第1直流电源11未被充电的情况下，只要第2直流电源34被充电，就能够将动作状态切换成动作状态2-C。进而，在第1直流电源11和第2直流电源34都未充电的情况下，能够将动作状态切换成作为停止状态的动作状态2-D。
当在以动作状态2-B动作的状态下连接交流电源1、或者向负载的供给电力减少的情况下，能够将动作状态切换成动作状态2-A。另外，在来自第1直流电源11的放电电力减少的情况下，能够将动作状态切换成动作状态2-C。
当在以动作状态2-C动作的状态下连接交流电源1、或者向负载的供给电力减少的情况下，能够将动作状态切换成动作状态2-A。另外，在来自第2直流电源34的放电电力减少的情况下，能够将动作状态切换成动作状态2-D。
此外，在图25所示的流程图中，为了能够优先使用交流电源1的电力，将最上级的判定设为步骤S08，但不限于此，在希望使直流电源的放电优先的情况下，也可以将最上级的判定设为步骤S10或者步骤S12。另外，也可以将步骤S08的后级的判定设为步骤S12，在步骤S12的后级的判定中配置步骤S10。
图26示出执行图25所示的动作状态切换控制流程的控制部100的结构图。
控制部100具备进行AC/DC转换器2、第1、第2、第4开关电路4、8、30、开关9以及逆变器17的各种控制的选通信号运算电路102。选通信号运算电路102根据电压电流检测部51～53、55、56的检测信号，进行选通信号的运算。另外，动作状态判定电路101根据电压电流检测部51～53、55、56的检测信号，判定AC/DC转换器2、第1、第2、第4开关电路4、8、30、开关9以及逆变器17的各动作状态，运算表示其判定结果的动作状态判定信号。输出切换电路103根据来自动作状态判定电路101的动作状态判定信号，从来自选通信号运算电路102的选通信号中，选择并输出与动作状态对应的选通信号。但是，在选通信号的运算、动作状态判定中不使用的电压电流检测信号也可以不输入到控制部100。
此外，上述电压电流检测部51对应于权利要求书中的检测交流电源1的电压的电压检测部，上述电压电流检测部52对应于权利要求书中的检测电容器3的电压的电压检测部，输出切换电路103对应于权利要求书中的电源切换部。
作为检测动作中的电力的过量或不足的方法，考虑检测电容器3的电压VL1的方法。例如，图27以及图28示出利用电容器3的电压VL1来对动作状态2-A和动作状态2-B进行切换的情况下的控制部100的结构图的一个例子。
首先，说明动作状态2-A的控制。如上所述，动作状态2-A是连接有交流电源1而将该交流电源1作为电力供给源的情况，来自交流电源1的输入电力P1_in被分配成向第1直流电源的充电电力P2_out、向与负载设备连接端21连接的交流负载的供给电力P3_out以及向第2直流电源34的充电电力P4_out。
在图27以及图28中，例如用选通信号运算电路102中的控制块E1～E6来表示动作状态2-A的控制块。由控制块E1～E6实施的控制是以使向与负载设备连接端21连接的交流负载的供给电力P3_out和向第2直流电源34的充电电力P4_out优先、将其剩余的电力作为向第1直流电源11的充电电力P2_out来供给的方式进行动作的控制例。
在该情况下，如图27的控制块E1所示，AC/DC转换器2以恒定电流进行电力供给。即，AC/DC转换器2通过对交流电源1的电流指令值Iacin*和电压电流检测部51的电流检测值Iacin的偏差进行比例控制(P控制)并进行PWM控制，从而在以恒定电流向电容器3供给电力的同时，按高功率因数控制交流电流。此时，交流电源1的电流指令值Iacin*也可以任意地设定。
另外，如图27的控制块E2所示，第1开关电路4通过以基于任意的时间比例指令值Duty*的恒定的时间比例进行PWM动作，对变压器6供给交流电力。
如图27的控制块E3所示，第2开关电路8根据电容器3的电压指令值VL1*和电压电流检测部52的电压检测值VL1的偏差，进行比例积分控制(PI控制)，设为第1直流电源11的电流指令值Ibat1*。通过对该电流指令值Ibat1*和电压电流检测部53的电流检测值Ibat1的偏差进行比例控制(P控制)并进行PWM控制，从而进行第1直流电源11的充电电流控制。此时，如图27的控制块E4所示，使开关9断开而使第2开关电路8作为全桥式的升压斩波器发挥功能。
另外，如图28的控制块E5所示，逆变器17通过利用输出交流电压的指令值Vacout*和电压电流检测部52的电压检测值VL1的商来作为正弦波逆变器的调制率，通过PWM控制，将交流电压Vacout输出到负载设备连接端21。
进而，如图28的控制块E6所示，构成第4开关电路30的开关元件33通过根据第2直流电源34的电压指令值Vbat2*和电压电流检测部56的电压检测值Vbat2的偏差，进行比例积分控制(PI控制)并进行PWM控制，从而进行第2直流电源34的充电电压控制。
如以上那样，在动作状态2-A的情况下，由控制块E1～E4运算出的选通信号经由输出切换部103a～d，被分别输入到AC/DC转换器2、第1开关电路4、第2开关电路8、开关9。另外，由控制块E5～E6运算出的选通信号被输入到逆变器17、第4开关电路30的开关元件33。
接下来，说明图28所示的动作状态判定电路101。此处，用判定电容器3的电压VL1的上升或者下降的电路来构成动作状态判定电路101。
即，通过减法器101a运算电压电流检测部52的电压输出值VL1和电容器3的电压指令值VL1*的偏差。分别设定任意设定了的电压变动上限值ΔVL1和对该ΔVL1乘以－1而得到的电压变动下限值－ΔVL1，通过比较器101b、101c分别比较这些电压变动上限值ΔVL1以及电压变动下限值-ΔVL1和由减法器101a运算出的偏差。
当电容器3的电压输出值VL1从电压指令值VL1*上升ΔVL1以上时，从比较器101b输出的上升判定信号Sig_VL1_High变成1。同样地，当电容器3的电压输出值VL1从电压指令值VL1*下降ΔVL1以上时，从比较器101c输出的下降判定信号Sig_VL1_Low变成1。通过状态判定部101d检测该判定信号的上升沿，从而制作动作状态判定信号。
状态判定部101d的动作状态判定信号被输入到输出切换电路103的各输出切换部103a～103d。各输出切换部103a～103d根据该动作状态判定信号，切换从选通信号运算电路102输出的选通信号。
例如，在以动作状态2-A动作时，如果对成为负载的负载设备连接端21、第1直流电源11以及第2直流电源34输出的全部电力增加，来自交流电源1的输入电力不足，则电容器3的电压输出值VL1下降。另外，当电容器3的电压输出值VL1从电压指令值VL1*下降ΔVL1以上时，下降判定信号Sig_VL1_Low变成1。通过状态判定部101d检测该判定信号的上升沿，与此相应地，状态判定部101d将动作状态判定信号输出到输出切换部103a。输出切换部103a将由控制块E1运算出的选通信号切换为控制块F1的选通信号0，对AC/DC转换器2输出选通信号0，停止AC/DC转换器2的动作。
另外，输出切换部103b切换到由控制块F2运算出的选通信号而非由控制块E2运算出的选通信号，并输出到第1开关电路4。在控制块F2中，为了将电容器3的电压VL1控制为恒定，根据电容器3的电压指令值VL1*和电压电流检测部52的电压检测值VL1的偏差，进行比例积分控制(PI控制)，运算用于PWM控制的选通信号。
进而，输出切换部103c切换到由控制块F3运算出的选通信号而非由控制块E3运算出的选通信号，并输出到第2开关电路8。在控制块F3中，为了使第1直流电源11放电，运算根据任意的时间比例指令值Duty*以固定的时间比例进行PWM动作的选通信号。此时，输出切换部103d将向开关9的选通信号从0切换为1而使开关接通。
其结果，电力供给源从交流电源1切换到第1直流电源11。即，从动作状态2-A切换到动作状态2-B。此时，如逆变器17、第4开关电路30那样，无论动作状态如何都按相同的控制运算(例如控制块E5～E6)持续动作的部件不切换选通信号而连续地动作。
如以上那样，在被用于AC/DC转换器2的输出电压的平滑用途的电容器3的情况下，如果来自输入侧的输入电力增加、或者向输出侧供给的输出电力减少，则电容器电压过渡性地上升。另一方面，如果来自输入侧的输入电力减少、或者向输出侧供给的输出电力增加，则电容器电压过渡性地减少。通过使用电容器3的来自电压电流检测部52的电压检测值VL1来检测该现象，探测图15以及图16的电力变换装置中的输入电力相对于输出电力的过量或不足，由此，能够进行动作状态2-A与动作状态2-B之间的切换。
通过使用这样检测电容器3的电压的方法，无需单独地检测有没有连接交流电源1、负载设备的电力增减就能够切换电力供给源而使控制动作连续。
除了上述以外，作为检测动作中的电力的过量或不足的方法，考虑检测交流电源1的电压、电流的方法。即，使用检测交流电源1的电压、电流的电压电流检测部51的检测结果来探测交流电源1的输入电力P1_in是否为零，由此，通过检测是否连接有交流电源1，能够进行动作状态2-A与动作状态2-B之间的切换。
同样地，能够根据第1直流电源11以及第2直流电源34的电压或者电流的检测值，检测电力的过量或不足。例如，针对第1直流电源11、第2直流电源34的充电电流和放电电流分别设置上限值，在用充电电流的上限值以上的电流进行充电的状态下判断为电力剩余的状态，并且，在用放电电流的上限值以上的电流进行放电的状态下判断为电力不足的状态。由此，能够进行动作状态2-B与动作状态2-C之间或者动作状态2-C与动作状态2-D之间的切换。
在对动作状态进行切换时，如图26～图28所示，除了一边运算所有动作模式的选通信号一边根据动作状态判定电路101的输出信号输出所需的信号的方法以外，通过向选通信号运算电路102输入动作状态判定电路101的输出信号并仅进行相应的动作状态的选通信号运算的方法，也能够对动作状态进行切换。通过使用该方法，当在微型机等数字设备中进行运算处理的情况下，能够以所需最小限度的运算量进行控制。
另外，在对动作状态进行切换时，通过在作为除了成为电力供给源的部分以外的剩余的受电部分的负载中，限制向任意负载的电力供给，降低向负载供给的合计电力，从而能够最大限度地持续进行向优先度高的负载的电力供给。
还能够根据第1直流电源11和第2直流电源34的电压电流等，判定充电量有富余的直流电源，从充电量有富余的直流电源向负载设备供给电力。另外，在从第1直流电源11或者第2直流电源34向负载设备进行电力供给的情况下，能够实现以下控制：通过切换为来自交流电源1的电力供给，使来自交流电源1的电力供给比直流电源的放电优先。
如以上那样，根据本实施方式2的电力变换装置，在来自电源的供给电力相对于负载电力不足的情况下，能够探测电力不足，将供给电源切换成有供给能力的电源。
实施方式3.
图29以及图30是本发明的实施方式3的电力变换装置的电路结构图，对与图1所示的实施方式1对应或者相当的构成部分附加同一符号。
本实施方式3的特征在于，针对图1以及图2所示的实施方式1的结构，删除包括变压器6的第4绕组6d1、6d2以及与这些第4绕组6d1、6d2连接的第4开关电路30、第2直流电源34的电路。其他结构与实施方式1的情况相同。
因此，除了实施方式1中的包括第4开关电路30、第2直流电源34的电路的动作以外，基本动作与实施方式1相同，所以此处省略详细的说明。
根据本实施方式3的电力变换装置，在来自电源的供给电力相对于负载电力不足的情况下，能够探测电力不足，将供给电源切换成有供给能力的电源，能够使向负载的电力供给连续。
实施方式4.
图31以及图32是本发明的实施方式4的电力变换装置的电路结构图，对与图1所示的实施方式1对应或者相当的构成部分附加同一符号。
本实施方式4的特征在于，针对图1以及图2所示的实施方式1的结构，删除包括变压器6的第3绕组6c以及与该第3绕组6c连接的第3开关电路13、逆变器17的电路。其他结构与实施方式1的情况相同。
因此，除了实施方式1中的包括第3开关电路13、逆变器17的电路的动作以外，基本动作与实施方式1相同，所以此处省略详细的说明。
根据本实施方式4的电力变换装置，在来自电源的供给电力相对于负载电力不足的情况下，能够探测电力不足，将供给电源切换成有供给能力的电源，能够使向负载的电力供给连续。
此外，本发明不仅限于上述实施方式1～4所述的结构，能够在不脱离本发明的要旨的范围内，适当地组合实施方式1～4的结构、或者对该结构附加局部变形、或者将结构省略一部分。

Claims (10)

1.一种电力变换装置，与交流电源和直流电源连接，所述电力变换装置具备：
变压器，具有相互磁耦合的3个以上的绕组；
AC/DC转换器，对从所述交流电源输出的电力进行直流化；
电容器，对通过所述AC/DC转换器而被直流化的电力进行平滑化；
第1开关电路，对通过所述电容器而被平滑化的电力进行交流化，并输出到所述3个以上的绕组中的一个绕组；
开关电路，与所述3个以上的绕组中的剩余绕组中的至少一个绕组连接，对输入到所述直流电源的电力或者从所述直流电源输出的电力进行变换；
电压检测部，检测所述电容器的电压；
动作状态判定电路，根据所述电压检测部的检测值，判定各个所述开关电路的动作状态；以及
电源切换部，根据所述动作状态判定电路的判定结果，在所述交流电源与所述直流电源之间切换电力供给源。
2.一种电力变换装置，与交流电源和直流电源连接，所述电力变换装置具备：
变压器，具有相互磁耦合的3个以上的绕组；
AC/DC转换器，对从所述交流电源输出的电力进行直流化；
电容器，对通过所述AC/DC转换器而被直流化的电力进行平滑化；
第1开关电路，对通过所述电容器而被平滑化的电力进行交流化，并输出到所述3个以上的绕组中的一个绕组；
开关电路，与所述3个以上的绕组中的剩余绕组中的至少一个绕组连接，对输入到所述直流电源的电力或者从所述直流电源输出的电力进行变换；
电压检测部，检测所述交流电源的电压；
动作状态判定电路，根据所述电压检测部的检测值，判定各个所述开关电路的动作状态；以及
电源切换部，根据所述动作状态判定电路的判定结果，在所述交流电源与所述直流电源之间切换电力供给源。
3.根据权利要求1或者2所述的电力变换装置，其特征在于，
构成所述变压器的所述绕组包括第1绕组、第2绕组、第3绕组以及第4绕组，
所述直流电源包括第1直流电源和第2直流电源，
所述第1开关电路与所述第1绕组连接，
所述开关电路具有第2开关电路、第4开关电路，
所述电力变换装置具备：
所述第2开关电路，与所述第2绕组连接，对输入到所述第1直流电源的电力或者从所述第1直流电源输出的电力进行变换；
第3开关电路，与所述第3绕组连接，对所述第3绕组的电压进行整流；
逆变器，对通过所述第3开关电路进行了整流的电压进行交流化，并输出到交流负载；以及
所述第4开关电路，与所述第4绕组连接，对输入到所述第2直流电源的电力或者从所述第2直流电源输出的电力进行变换，
所述电源切换部根据所述动作状态判定电路的判定结果，在与所述交流电源、所述第1直流电源或者所述第2直流电源之间进行电力供给源的切换。
4.根据权利要求1或者2所述的电力变换装置，其特征在于，
构成所述变压器的所述绕组包括第1绕组、第2绕组以及第4绕组，
所述直流电源包括第1直流电源和第2直流电源，
所述第1开关电路与所述第1绕组连接，
所述开关电路具有第2开关电路、第4开关电路，
所述电力变换装置具备：
所述第2开关电路，与所述第2绕组连接，对输入到所述第1直流电源的电力或者从所述第1直流电源输出的电力进行变换；
所述第4开关电路，与所述第4绕组连接，对输入到所述第2直流电源的电力或者从所述第2直流电源输出的电力进行变换；以及
逆变器，在所述AC/DC转换器的输出侧，与所述第1开关电路并联地连接，对所述电容器的直流电压进行交流化，并输出到交流负载，
所述电源切换部根据所述动作状态判定电路的判定结果，在与所述交流电源、所述第1直流电源或者所述第2直流电源之间进行电力供给源的切换。
5.根据权利要求1或者2所述的电力变换装置，其特征在于，
构成所述变压器的所述绕组包括第1绕组、第2绕组以及第3绕组，
所述直流电源包括第1直流电源，
所述第1开关电路与所述第1绕组连接，
所述开关电路具有第2开关电路，
所述电力变换装置具备：
所述第2开关电路，与所述第2绕组连接，对输入到所述第1直流电源的电力或者从所述第1直流电源输出的电力进行变换；
第3开关电路，与所述第3绕组连接，对所述第3绕组的电压进行整流；以及
逆变器，对通过所述第3开关电路进行了整流的电压进行交流化，并输出到交流负载，
所述电源切换部根据所述动作状态判定电路的判定结果，在所述交流电源与所述第1直流电源之间进行电力供给源的切换。
6.根据权利要求1或者2所述的电力变换装置，其特征在于，
构成所述变压器的所述绕组包括第1绕组、第2绕组以及第4绕组，
所述直流电源包括第1直流电源和第2直流电源，
所述第1开关电路与所述第1绕组连接，
所述开关电路具有第2开关电路、第4开关电路，
所述电力变换装置具备：
所述第2开关电路，与所述第2绕组连接，对输入到所述第1直流电源的电力或者从所述第1直流电源输出的电力进行变换；以及
所述第4开关电路，与所述第4绕组连接，对输入到所述第2直流电源的电力或者从所述第2直流电源输出的电力进行变换，
所述电源切换部根据所述动作状态判定电路的判定结果，在与所述交流电源、所述第1直流电源或者所述第2直流电源之间进行电力供给源的切换。
7.根据权利要求3所述的电力变换装置，其特征在于，
所述电力变换装置具备检测部，该检测部检测所述第1直流电源和所述第2直流电源的充电状态，并且所述电力变换装置具备控制部，该控制部进行根据该检测部的检测结果而使所述第1直流电源和所述第2直流电源中的任一方优先放电的控制。
8.根据权利要求4所述的电力变换装置，其特征在于，
所述电力变换装置具备检测部，该检测部检测所述第1直流电源和所述第2直流电源的充电状态，并且所述电力变换装置具备控制部，该控制部进行根据该检测部的检测结果而使所述第1直流电源和所述第2直流电源中的任一方优先放电的控制。
9.根据权利要求6所述的电力变换装置，其特征在于，
所述电力变换装置具备检测部，该检测部检测所述第1直流电源和所述第2直流电源的充电状态，并且所述电力变换装置具备控制部，该控制部进行根据该检测部的检测结果而使所述第1直流电源和所述第2直流电源中的任一方优先放电的控制。
10.根据权利要求1或者2所述的电力变换装置，其特征在于，
在切换电力供给源的情况下，限制向针对所述电力供给源的负载中的任意负载的供给电力。
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