JP2017169350A - スイッチング電源装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】コストを低減でき、装置を小型化できるスイッチング電源装置を提供すること。【解決手段】スイッチング電源装置１００の制御回路１７は、二相交流電源１０ｂの第１相に対応しない電源回路１ｂに接続される相を第１相に切り替えるように切替回路７を制御し、かつ、突入電流防止回路１２を機能させて、電源回路１ａ、１ｂが備える電解コンデンサ４の初期充電を行う。初期充電の完了後、制御回路１７は、電源回路１ｂに接続される相を電源回路１ｂが対応する第２相に切り替えるように切替回路７を制御し、かつ、突入電流防止回路１２をオフさせる。【選択図】図３

Description

本発明は、スイッチング電源装置に関する。
従来、複数相の交流電源からの交流電力を直流電力に変換する電源装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。
特開２０１２−１０５０７号公報
しかしながら、複数相の交流電源から交流電力を入力可能な電源装置では、各相に、突入電流から回路を保護するための突入電流防止回路を設けた場合、コストが増加し、電源装置が大型化するという課題がある。
本発明の目的は、コストを低減でき、装置を小型化できるスイッチング電源装置を提供することである。
本発明の一態様に係るスイッチング電源装置は、複数相交流電源の各相に対応する複数の電源回路を備えたスイッチング電源装置であって、前記スイッチング電源装置は、前記複数の電源回路のうちの前記複数相交流電源の任意の１相に対応しない電源回路において、当該電源回路に接続される相を、前記複数相交流電源の任意の１相、または、当該電源回路が対応する相に切り替え可能な切替回路と、前記複数相交流電源のマイナス側の電源ライン上で、かつ、前記複数の電源回路がそれぞれ接続される接続点よりも前記複数相交流電源側の位置に設けられ、突入電流を防止する突入電流防止回路と、前記切替回路および前記突入電流防止回路を制御する制御回路と、を備え、前記制御回路は、前記任意の１相に対応しない電源回路に接続される相を前記任意の１相に切り替えるように前記切替回路を制御し、かつ、前記突入電流防止回路を機能させて、前記電源回路が備えるコンデンサの初期充電を行い、前記コンデンサの初期充電が完了した場合に、前記任意の１相に対応しない電源回路に接続される相を当該電源回路が対応する相に切り替えるように前記切替回路を制御し、かつ、前記突入電流防止回路をオフさせる構成を採る。
本発明によれば、コストを低減でき、装置を小型化できるスイッチング電源装置を提供することができる。
本発明の実施の形態１に係るスイッチング電源装置が単相交流電源と接続された場合を示す回路図 本発明の実施の形態１に係るスイッチング電源装置の動作例を示すフローチャート 本発明の実施の形態１に係るスイッチング電源装置が二相交流電源と接続された場合を示す回路図 本発明の実施の形態１に係るスイッチング電源装置が二相交流電源と接続された場合を示す回路図 本発明の実施の形態１の比較例に係るスイッチング電源装置の構成例を示す回路図 本発明の実施の形態２に係るスイッチング電源装置が単相交流電源と接続された場合を示す回路図 本発明の実施の形態２に係るスイッチング電源装置が二相交流電源と接続された場合を示す回路図 本発明の実施の形態２に係るスイッチング電源装置が二相交流電源と接続された場合を示す回路図 本発明の実施の形態２に係るスイッチング電源装置が三相交流電源と接続された場合を示す回路図 本発明の実施の形態２に係るスイッチング電源装置が三相交流電源と接続された場合を示す回路図 本発明の実施の形態２の比較例に係るスイッチング電源装置の構成例を示す回路図
以下、本発明の各実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。
（実施の形態１）
まず、図１を用いて、本実施の形態のスイッチング電源装置１００の構成の一例について説明する。図１は、スイッチング電源装置１００の構成例を示す回路図である。スイッチング電源装置１００は、例えば、車両（例えば、電気自動車またはハイブリッド自動車）の充電装置に用いられてもよいし、その他の装置に用いられてもよい。
スイッチング電源装置１００は、交流電源からの交流電力を直流に変換し、強電バッテリ２０へ出力する装置である。図１では例として、単相交流電源１０ａを図示しているが、二相交流電源１０ｂ（図３、図４参照）であってもよい。強電バッテリ２０は、例えば車両のモータの駆動用のバッテリである。強電バッテリ２０としては、例えばリチウムイオンバッテリが挙げられる。
スイッチング電源装置１００は、電源回路１ａ、電源回路１ｂ、切替回路７、突入電流防止回路１２、および制御回路１７を有する。スイッチング電源装置１００は、二相交流電源に対応するために電源回路を２つ備える（１ａ、１ｂ）構成となっている。
電源回路１ａおよび電源回路１ｂは、それぞれ、電源フィルタ２、ＡＣ／ＤＣコンバータ３、ＤＣ／ＤＣコンバータ６を有する。
電源フィルタ２には、単相交流電源１０ａまたは二相交流電源１０ｂから、交流電力が入力される。電源フィルタ２は、電源ラインへのノイズ侵入とノイズ流出を防止する。
ＡＣ／ＤＣコンバータ３は、電源フィルタ２の後段に設けられる。ＡＣ／ＤＣコンバータ３は、電源フィルタ２からの交流電力を直流電力に変換し、ＤＣ／ＤＣコンバータ６へ出力する。
また、ＡＣ／ＤＣコンバータ３は、初期充電（プレチャージ）が行われる電解コンデンサ４と、電解コンデンサ４の電圧を計測する電圧計５とを有する。電圧計５で計測された電圧値は、制御回路１７へ出力される。
ＤＣ／ＤＣコンバータ６は、ＡＣ／ＤＣコンバータ３の後段に設けられる。ＤＣ／ＤＣコンバータ６は、ＡＣ／ＤＣコンバータ３からの直流電圧を別の直流電圧に変圧し、強電バッテリ２０へ出力する。
切替回路７は、交流電源が単相交流電源１０ａである場合に電源回路１ａのみが駆動する第１のモードと、交流電源が二相交流電源１０ｂである場合に電源回路１ａおよび電源回路１ｂが駆動する第２のモードとを切り替える回路である。言い換えると、切替回路７は、複数の電源回路１ａ、１ｂのうちの複数相交流電源（例えば、１０ｂ）の任意の１相（例えば、Ｌ１）に対応しない電源回路（例えば、１ｂ）において、当該電源回路に接続される相を、複数相交流電源の任意の１相、または、当該電源回路が対応する相（例えば、Ｌ２）に切り替えることができる。
切替回路７は、切替リレー８、コイル９、駆動回路１１を有する。駆動回路１１は、制御回路１７からの制御信号に応じて、切替リレー８のオン／オフを切り替える。この制御信号は、切替リレー８をオンにする旨、または、切替リレー８をオフにする旨のいずれかを示す信号である。
切替リレー８のオフとは、図１に示すように、切替リレー８が、分岐点ｎ２で分岐した一方の電源ラインＬ１と接続される状態をいう。一方、切替リレー８のオンとは、図４に示すように、切替リレー８が電源ラインＬ２と接続される状態をいう。なお、分岐点ｎ２は、プラス側の電源ラインＬ１（第１相）上の点（位置）である。
突入電流防止回路１２は、電源回路１ａのマイナス側ラインと電源回路１ｂのマイナス側ラインとの合流点（接続点）ｎ３より単相交流電源１０ａ側に設けられ、突入電流を制限する。合流点ｎ３は、マイナス側の電源ラインＮ上の点（位置）である。
突入電流防止回路１２は、ヒューズおよび突入電流制限抵抗からなる突入電流制限回路１３、突入防止リレー１４、コイル１５、駆動回路１６を有する。駆動回路１６は、制御回路１７からの制御信号に応じて、突入防止リレー１４のオン／オフを切り替える。この制御信号は、突入防止リレー１４をオンにする旨、または、突入防止リレー１４をオフにする旨のいずれかを示す信号である。なお、図１では例として、突入防止リレー１４がオフである場合が示されている。図４では例として、突入防止リレー１４がオンである場合が示されている。
制御回路１７は、例えば、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＲＡＭ（Random Access Memory）等により構成される。
例えば、制御回路１７は、任意の１相（例えば、Ｌ１）に対応しない電源回路（例えば、１ｂ）に接続される相を任意の１相に切り替えるように切替回路７を制御し、かつ、突入電流防止回路１２を機能させて（突入防止リレー１４をオフにし）、電源回路（例えば、１ａ、１ｂ）が備える電解コンデンサ４の初期充電を行う。そして、制御回路１７は、電解コンデンサ４の初期充電が完了した場合に、任意の１相に対応しない電源回路に接続される相を当該電源回路が対応する相（例えば、Ｌ２）に切り替えるように切替回路７を制御し、かつ、突入電流防止回路１２をオフ（突入防止リレー１４をオン）させる。なお、制御回路１７による制御処理の詳細については、図２を用いて後述する。
以上、スイッチング電源装置１００の構成の一例について説明した。
次に、図２を用いて、スイッチング電源装置１００の動作の一例について説明する。図２は、スイッチング電源装置１００の動作例を示すフローチャートである。以下に説明する動作は、例えば、交流電源の投入時に開始される。このとき、切替リレー８および突入防止リレー１４はともにオフである。
まず、制御回路１７は、接続された交流電源の仕様を判定する（ステップＳ１００）。具体的には、制御回路１７は、交流電源が、単相交流電源１０ａであるか、または、二相交流電源１０ｂであるかを判定する。
次に、制御回路１７は、判定した交流電源の仕様に応じて、ＡＣ／ＤＣコンバータ３の電解コンデンサ４の充電（初期充電）を行うように制御する（ステップＳ１０１）。
具体的には、交流電源の仕様が単相交流電源１０ａである場合、電源回路１ａのＡＣ／ＤＣコンバータ３の電解コンデンサ４の初期充電を行うように制御する。このときの切替リレー８および突入防止リレー１４は、図１に示すように、オフである。
このとき、突入防止リレー１４がオフであるため、単相交流電源１０ａから供給される電力は、電源ラインＬ１を経由して、電源回路１ａに供給されるとともに、突入電流制限回路１３の突入電流制限抵抗に供給される。これにより、電源回路１ａに突入電流が流れることを防止しつつ電源回路１ａの電解コンデンサ４の充電（初期充電）を行うことができる。
一方、交流電源の仕様が二相交流電源１０ｂである場合、電源回路１ａおよび電源回路１ｂそれぞれのＡＣ／ＤＣコンバータ３の電解コンデンサ４の初期充電を行うように制御する。このときの切替リレー８および突入防止リレー１４は、図３に示すように、オフである。なお、図３において、ｎ１は、中性点である。
このとき、切替リレー８および突入防止リレー１４がオフであるため、二相交流電源１０ｂから供給される電力は、電源ラインＬ１を経由して、電源回路１ａおよび電源回路１ｂに供給されるとともに、突入電流制限回路１３の突入電流制限抵抗に供給される。言い換えると、二相交流電源１０ｂの中性点ｎ１と第１相（Ｌ１）間に電源回路１ａ、電源回路１ｂおよび突入電流制限回路１３が接続された回路構成となる。そして、突入電流制限回路１３の突入電流制限抵抗により、電源回路１ａおよび電源回路１ｂに突入電流が流れることを防止しつつ電源回路１ａおよび電源回路１ｂの電解コンデンサ４の充電（初期充電）を行うことができる。
上記制御の後、制御回路１７は、電圧計５により測定された電解コンデンサ４の電圧値を受け取る。
次に、制御回路１７は、電圧計５から受け取った電圧値と予め設定された閾値とを比較することで、電解コンデンサ４の初期充電が完了したか否かを判定する（ステップＳ１０２）。
例えば、電圧計５からの電圧値が閾値に達していない場合、制御回路１７は、初期充電が完了していないと判定する（ステップＳ１０２：ＮＯ）。この場合、フローはステップＳ１０２へ戻る。
一方、例えば、電圧計５からの電圧値が閾値に達した場合、制御回路１７は、初期充電が完了したと判定する（ステップＳ１０２：ＹＥＳ）。この場合、フローはステップＳ１０３へ進む。
ここで、ステップＳ１００で判定した交流電源の仕様が単相交流電源１０ａである場合（ステップＳ１０３：単相）、制御回路１７は、突入防止リレー１４をオンに制御する（ステップＳ１０５）。このとき、切替リレー８はオフに制御されたままである。そして、電源回路１ａのみが駆動され、強電バッテリ２０の充電が行われる（第１のモード）。
一方、ステップＳ１００で判定した交流電源の仕様が複数相（例えば、二相交流電源１０ｂ）である場合（ステップＳ１０３：複数相）、制御回路１７は、図４に示すように、切替リレー８をオンに制御する（ステップＳ１０４）。これにより、電源回路１ａおよび電源回路１ｂそれぞれが各相に対応する回路構成となる。言い換えると、二相交流電源１０ｂの中性点ｎ１と第１相（Ｌ１）間に電源回路１ａが接続され、中性点ｎ１と第２相（Ｌ２）間に電源回路１ｂが接続された回路構成となる。
そして、制御回路１７は、突入防止リレー１４をオンに制御する（ステップＳ１０５）。これにより、電源回路１ａ、１ｂの両方が駆動され、強電バッテリ２０の充電が行われる（第２のモード）。
以上、スイッチング電源装置１００の動作の一例について説明した。
ここで、本実施の形態１の比較例としてのスイッチング電源装置１０１の構成例を、図５に示す。なお、図５において、図１、図３、図４と同一の構成要素には同一符号を付し、それらの説明については省略する。
図５に示すように、スイッチング電源装置１０１では、電源回路１ａと電源回路１ｂのそれぞれに突入電流防止回路１２が設けられている。このような構成では、複数の突入電流防止回路１２が必要となるため、コストが増加し、スイッチング電源装置１０１が大型化してしまうという問題がある。
これに対し、本実施の形態のスイッチング電源装置１００では、合流点ｎ３より下流側に１つの突入電流防止回路１２を設け、交流電源が単相交流電源１０ａである場合、または、交流電源が二相交流電源１０ｂである場合のいずれにおいても、１つの突入電流防止回路１２が用いられる構成とした。従って、コストを低減でき、スイッチング電源装置１００を小型化できる。
（実施の形態２）
次に、図６を用いて、本実施の形態のスイッチング電源装置２００の構成の一例について説明する。図６は、スイッチング電源装置２００の構成例を示す回路図である。スイッチング電源装置２００では、三相交流電源に対応するために電源回路を３つ備える（１ａ〜１ｃ）構成となっている。なお、図６において、図１と同一の構成要素には同一符号を付し、それらの説明については省略する。
スイッチング電源装置２００は、例えば、車両（例えば、電気自動車またはハイブリッド自動車）の充電装置に用いられてもよいし、その他の装置に用いられてもよい。
スイッチング電源装置２００は、図１に示したスイッチング電源装置１００と比べて、電源回路１ｃおよび切替回路７ａが追加された点が異なる。電源回路１ｃは、電源回路１ａ、１ｂと同じ構成である。また、切替回路７ａは、切替回路７と同じ構成であり、制御回路１７により切替リレー８のオン／オフを制御される。
切替回路７ａの切替リレー８がオフ状態では、分岐点ｎ２で分岐した一方の電源ラインＬ１と接続される。一方、切替回路７ａの切替リレー８のオン状態では、図１０に示すように切替リレー８が電源ラインＬ３と接続される。
また、図６では例として、単相交流電源１０ａに接続された場合を図示しているが、二相交流電源１０ｂ（図７、図８参照）に接続されてもよいし、三相交流電源１０ｃ（図９、図１０参照）に接続されてもよい。
突入電流防止回路１２は、電源回路１ａのマイナス側ライン、電源回路１ｂのマイナス側ライン、および電源回路１ｃのマイナス側ラインの合流点（接続点）ｎ３より交流電源側に設けられ、突入電流を制限する。
なお、図６では、１点の合流点（接続点）ｎ３において、各電源回路１ａ〜１ｃのマイナス側ラインが接続されているが、例えば、電源回路１ａのマイナス側ラインと電源回路１ｂのマイナス側ラインが接続する第１接続点と、電源回路１ｂのマイナス側ラインと電源回路１ｃのマイナス側ラインが接続する第２接続点は、異なってもよい。この場合、突入電流防止回路１２は、第１接続点および第２接続点よりも交流電源側に設けられる。
本実施の形態では、切替回路７、７ａにより、実施の形態１で説明した第１のモードと、第２のモードと、交流電源が三相交流電源１０ｃである場合に電源回路１ａ、１ｂ、および１ｃが駆動する第３のモードとに切り替えられる。
以上、スイッチング電源装置２００の構成の一例について説明した。
次に、図２を用いて、本実施の形態のスイッチング電源装置２００の動作の一例について説明する。以下に説明する動作は、例えば、交流電源の投入時に開始される。このとき、切替回路７の切替リレー８、切替回路７ａの切替リレー８、および突入防止リレー１４は、オフである。
まず、制御回路１７は、接続された交流電源の仕様を判定する（ステップＳ１００）。具体的には、制御回路１７は、交流電源が、単相交流電源１０ａであるか、二相交流電源１０ｂであるか、または、三相交流電源１０ｃであるかを判定する。
次に、制御回路１７は、判定した交流電源の仕様に応じて、ＡＣ／ＤＣコンバータ３の電解コンデンサ４の充電（初期充電）を行うように制御する（ステップＳ１０１）。
具体的には、交流電源の仕様が単相交流電源１０ａである場合、電源回路１ａのＡＣ／ＤＣコンバータ３の電解コンデンサ４の初期充電を行うように制御する。このとき、切替回路７の切替リレー８、切替回路７ａの切替リレー８、および突入防止リレー１４は、図６に示すように、オフである。
このとき、突入防止リレー１４がオフであるため、単相交流電源１０ａから供給される電力は、電源ラインＬ１を経由して、電源回路１ａに供給されるとともに、突入電流制限回路１３の突入電流制限抵抗に供給される。これにより、電源回路１ａに突入電流が流れることを防止しつつ電源回路１ａの電解コンデンサ４の充電（初期充電）を行うことができる。
また、交流電源の仕様が二相交流電源１０ｂである場合、電源回路１ａおよび電源回路１ｂそれぞれのＡＣ／ＤＣコンバータ３の電解コンデンサ４の初期充電を行うように制御する。このとき、切替回路７の切替リレー８、切替回路７ａの切替リレー８、および突入防止リレー１４は、図７に示すように、オフである。
このとき、切替回路７の切替リレー８および突入防止リレー１４がオフであるため、二相交流電源１０ｂから供給される電力は、電源ラインＬ１を経由して、電源回路１ａおよび電源回路１ｂに供給されるとともに、突入電流制限回路１３の突入電流制限抵抗に供給される。これにより、電源回路１ａおよび電源回路１ｂに突入電流が流れることを防止しつつ電源回路１ａおよび電源回路１ｂの電解コンデンサ４の充電（初期充電）を行うことができる。
また、交流電源の仕様が三相交流電源１０ｃである場合、電源回路１ａ、電源回路１ｂ、および電源回路１ｃそれぞれのＡＣ／ＤＣコンバータ３の電解コンデンサ４の初期充電を行うように制御する。このとき、切替回路７の切替リレー８、切替回路７ａの切替リレー８、および突入防止リレー１４は、図９に示すように、オフである。
このとき、切替回路７の切替リレー８、切替回路７ａの切替リレー８、および突入防止リレー１４がオフであるため、三相交流電源１０ｃから供給される電力は、電源ラインＬ１を経由して、電源回路１ａ、電源回路１ｂおよび電源回路１ｃに供給されるとともに、突入電流制限回路１３の突入電流制限抵抗に供給される。言い換えると、三相交流電源１０ｃの中性点ｎ１と第１相（Ｌ１）間に電源回路１ａ、電源回路１ｂ、電源回路１ｃおよび突入電流制限回路１３が接続された回路構成となる。そして、突入電流制限回路１３の突入電流制限抵抗により、電源回路１ａ、電源回路１ｂおよび電源回路１ｃに突入電流が流れることを防止しつつ電源回路１ａ、電源回路１ｂおよび電源回路１ｃの電解コンデンサ４の充電（初期充電）を行うことができる。
上記制御の後、制御回路１７は、電圧計５により測定された電解コンデンサ４の電圧値を受け取る。
ステップＳ１０２の動作は、上記実施の形態１と同様であるので、ここでの説明は省略する。
ここで、ステップＳ１００で判定した交流電源の仕様が単相交流電源１０ａである場合（ステップＳ１０３：単相）、制御回路１７は、突入防止リレー１４をオンに制御する（ステップＳ１０５）。このとき、切替回路７の切替リレー８および切替回路７ａの切替リレー８はともにオフに制御されたままである。そして、電源回路１ａのみが駆動され、強電バッテリ２０の充電が行われる（第１のモード）。
ステップＳ１００で判定した交流電源の仕様が例えば二相交流電源１０ｂである場合（ステップＳ１０３：複数相）、制御回路１７は、図８に示すように、切替回路７の切替リレー８をオンに制御し（ステップＳ１０４）、突入防止リレー１４をオンに制御する（ステップＳ１０５）。なお、このとき、図８に示すように、切替回路７ａの切替リレー８はオフに制御されたままである。これにより、電源回路１ａ、１ｂの両方が駆動され、強電バッテリ２０の充電が行われる（第２のモード）。
ステップＳ１００で判定した交流電源の仕様が例えば三相交流電源１０ｃである場合（ステップＳ１０３：複数相）、制御回路１７は、図１０に示すように、切替回路７の切替リレー８および切替回路７ａの切替リレー８をともにオンに制御する（ステップＳ１０４）。これにより、電源回路１ａ、電源回路１ｂおよび電源回路１ｃそれぞれが各相に対応する回路構成となる。言い換えると、三相相交流電源１０ｃの中性点ｎ１と第１相（Ｌ１）間に電源回路１ａが接続され、中性点ｎ１と第２相（Ｌ２）間に電源回路１ｂが接続され、中性点ｎ１と第３相（Ｌ３）間に電源回路１ｃが接続された回路構成となる。
そして、制御回路１７は、突入防止リレー１４をオンに制御する（ステップＳ１０５）。これにより、電源回路１ａ、１ｂ、１ｃの全てが駆動され、強電バッテリ２０の充電が行われる（第３のモード）。
以上、スイッチング電源装置２００の動作の一例について説明した。
ここで、本実施の形態２の比較例としてのスイッチング電源装置２０１の構成例を、図１１に示す。なお、図１１において、図６〜図１０と同一の構成要素には同一符号を付し、それらの説明については省略する。
図１１に示すように、スイッチング電源装置２０１では、電源回路１ａ、電源回路１ｂ、および電源回路１ｃのそれぞれに突入電流防止回路１２が設けられている。このような構成では、複数の突入電流防止回路１２が必要となるため、コストが増加し、スイッチング電源装置２０１が大型化してしまうという問題がある。
これに対し、本実施の形態のスイッチング電源装置２００では、合流点ｎ３より下流側に１つの突入電流防止回路１２を設け、交流電源が単相交流電源１０ａである場合、交流電源が二相交流電源１０ｂである場合、交流電源が三相交流電源１０ｃである場合のいずれにおいても、１つの突入電流防止回路１２が用いられる構成とした。従って、コストを低減でき、スイッチング電源装置２００を小型化できる。
以上、本発明の各実施の形態について説明したが、本発明は上記各実施の形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。
例えば、上記実施の形態では、コンデンサの初期充電を行う際に、電源回路１ａ、電源回路１ｂ、および電源回路１ｃがＬ１（第１相）に接続される場合を例示して説明したが、これに限らず、コンデンサの初期充電を行う際に、電源回路１ａ、電源回路１ｂ、および電源回路１ｃがＬ２（第２相）、または、Ｌ３（第３相）に接続されるように構成されてもよい。すなわち、コンデンサの初期充電を行う際には、任意の１相と中性点ｎ１間に、複数の電源回路（１ａ〜１ｃ）が接続される構成であればよい。
本発明は、交流電源からの交流電力を直流電力に変換する電源装置に適用できる。
１ａ、１ｂ、１ｃ 電源回路
２ 電源フィルタ
３ ＡＣ／ＤＣコンバータ
４ 電解コンデンサ
５ 電圧計
６ ＤＣ／ＤＣコンバータ
７、７ａ 切替回路
８ 切替リレー
９、１５ コイル
１０ａ 単相交流電源
１０ｂ 二相交流電源
１０ｃ 三相交流電源
１１、１６ 駆動回路
１２ 突入電流防止回路
１３ 突入電流制限回路
１４ 突入防止リレー
１７ 制御回路
２０ 強電バッテリ
１００、１０１、２００、２０１ スイッチング電源装置

Claims (4)

  1. 複数相交流電源の各相に対応する複数の電源回路を備えたスイッチング電源装置であって、
    前記スイッチング電源装置は、
    前記複数の電源回路のうちの前記複数相交流電源の任意の１相に対応しない電源回路において、当該電源回路に接続される相を、前記複数相交流電源の任意の１相、または、当該電源回路が対応する相に切り替え可能な切替回路と、
    前記複数相交流電源のマイナス側の電源ライン上で、かつ、前記複数の電源回路がそれぞれ接続される接続点よりも前記複数相交流電源側の位置に設けられ、突入電流を防止する突入電流防止回路と、
    前記切替回路および前記突入電流防止回路を制御する制御回路と、を備え、
    前記制御回路は、
    前記任意の１相に対応しない電源回路に接続される相を前記任意の１相に切り替えるように前記切替回路を制御し、かつ、前記突入電流防止回路を機能させて、前記電源回路が備えるコンデンサの初期充電を行い、
    前記コンデンサの初期充電が完了した場合に、前記任意の１相に対応しない電源回路に接続される相を当該電源回路が対応する相に切り替えるように前記切替回路を制御し、かつ、前記突入電流防止回路をオフさせる、
    スイッチング電源装置。
  2. 前記電源回路は、
    交流電力を直流電力に変換するＡＣ／ＤＣコンバータと、前記ＡＣ／ＤＣコンバータから出力された直流電圧を変圧するＤＣ／ＤＣコンバータとを有し、
    前記ＡＣ／ＤＣコンバータは、
    前記コンデンサと、前記コンデンサの電圧を計測する電圧計とを有し、
    前記制御回路は、
    前記電圧計からの電圧値に基づいて、前記コンデンサに対する初期充電が完了したか否かを判定する、
    請求項１に記載のスイッチング電源装置。
  3. 前記複数の電源回路は、
    第１相に対応する第１の電源回路と、第２相に対応する第２の電源回路とで構成され、
    前記制御回路は、
    前記交流電源が単相交流電源である場合、
    前記初期充電の際、前記単相交流電源から供給される電力が、前記第１相を経由して、前記第１の電源回路に供給されるとともに、前記突入電流防止回路が備える突入電流制限抵抗に供給されるように、前記切替回路および前記突入電流防止回路を制御し、
    前記初期充電の完了後、前記単相交流電源から供給される電力が、前記第１相を経由して、前記第１の電源回路に供給されるとともに、前記突入電流制限抵抗に供給されないように、前記切替回路および前記突入電流防止回路を制御し、
    前記交流電源が二相交流電源である場合、
    前記初期充電の際、前記二相交流電源から供給される電力が、前記第１相を経由して、前記第１の電源回路および前記第２の電源回路に供給されるとともに、前記突入電流制限抵抗に供給されるように、前記切替回路および前記突入電流防止回路を制御し、
    前記初期充電の完了後、前記二相交流電源から供給される電力が、前記第１相を経由して前記第１の電源回路に供給され、かつ、前記第２相を経由して前記第２の電源回路に供給されるとともに、前記突入電流制限抵抗に供給されないように、前記切替回路および前記突入電流防止回路を制御する、
    請求項２に記載のスイッチング電源装置。
  4. 複数の前記電源回路は、
    第１相に対応する第１の電源回路と、第２相に対応する第２の電源回路と、第３相に対応する第３の電源回路とで構成され、
    前記制御回路は、
    前記交流電源が単相交流電源である場合、
    前記初期充電の際、前記単相交流電源から供給される電力が、前記第１相を経由して、前記第１の電源回路に供給されるとともに、前記突入電流防止回路が備える突入電流制限抵抗に供給されるように、前記切替回路および前記突入電流防止回路を制御し、
    前記初期充電の完了後、前記単相交流電源から供給される電力が、前記第１相を経由して、前記第１の電源回路に供給されるとともに、前記突入電流制限抵抗に供給されないように、前記切替回路および前記突入電流防止回路を制御し、
    前記交流電源が二相交流電源である場合、
    前記初期充電の際、前記二相交流電源から供給される電力が、前記第１相を経由して、前記第１の電源回路および前記第２の電源回路に供給されるとともに、前記突入電流制限抵抗に供給されるように、前記切替回路および前記突入電流防止回路を制御し、
    前記初期充電の完了後、前記二相交流電源から供給される電力が、前記第１相を経由して前記第１の電源回路に供給され、かつ、前記第２相を経由して前記第２の電源回路に供給されるとともに、前記突入電流制限抵抗に供給されないように、前記切替回路および前記突入電流防止回路を制御し、
    前記交流電源が三相交流電源である場合、
    前記初期充電の際、前記三相交流電源から供給される電力が、前記第１相を経由して、前記第１の電源回路、前記第２の電源回路、および前記第３の電源回路に供給されるとともに、前記突入電流制限抵抗に供給されるように、前記切替回路および前記突入電流防止回路を制御し、
    前記初期充電の完了後、前記三相交流電源から供給される電力が、前記第１相を経由して前記第１の電源回路に供給され、かつ、前記第２相を経由して前記第２の電源回路に供給され、かつ、前記第３相を経由して前記第３の電源回路に供給されるとともに、前記突入電流制限抵抗に供給されないように、前記切替回路および前記突入電流防止回路を制御する、
    請求項２に記載のスイッチング電源装置。
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