JP7846601B2 - 電力変換装置、プログラム - Google Patents

Description

本発明は、電力変換装置及びプログラムに関する。

従来、複数相の交流端子と、直流端子と、交流直流変換回路とを備える電力変換装置が知られている。交流直流変換回路は、交流端子から入力された交流電力を直流電力に変換して直流端子から出力する機能、及び直流端子から入力された直流電力を交流電力に変換して交流端子から出力する機能のうち少なくとも一方の機能を有している。このような電力変換装置としては、例えば、特許文献１に記載されているように、３相交流電源及び単相交流電源の双方に対応した電力変換装置が知られている。

特表２０２２－５０３７１３号公報

電力変換装置のＥＭＣ規格の要求を満たすために、電力変換装置にコモンモードフィルタが備えられることがある。

本発明は、コモンモードフィルタを備える新たな電力変換装置及びプログラムを提供することを主たる目的とする。

第１の発明は、複数相の交流端子と、
直流端子と、
前記交流端子から入力された交流電力を直流電力に変換して前記直流端子から出力する機能、及び前記直流端子から入力された直流電力を交流電力に変換して前記交流端子から出力する機能のうち少なくとも一方の機能を有する交流直流変換回路と、
を備える電力変換装置において、
各相に対応して設けられ、前記交流直流変換回路及び前記交流端子を接続する電気経路と、
コモンモードフィルタと、
を備え、
前記コモンモードフィルタは、
各相の前記電気経路に設けられたコイルと、
前記各コイルのうち少なくとも１つに並列接続された特定コイルと、
前記各コイル及び前記特定コイルが巻回されたコアと、
を有する。

第１の発明によれば、各電気経路に電流が流れる場合において、特定コイルが並列接続されたコイルと、特定コイルとで流通電流を分配できる。各コイルのうち流通電流が他のコイルよりも相対的に大きくなる対象コイルに特定コイルが並列接続されることにより、対象コイルに流れる電流を低減できる。その結果、対象コイルの定格電流を低減することができる。このように、第１の発明によれば、コモンモードフィルタを備える新たな電力変換装置を提供することができる。

第１の発明は、例えば以下の第２の発明のように具体化できる。第２の発明では、前記交流端子として、第１交流端子、第２交流端子及び第３交流端子が備えられ、
前記直流端子として、高電位側直流端子及び低電位側直流端子が備えられ、
前記第１交流端子、前記第２交流端子及び前記第３交流端子に３相交流電源が接続可能に構成され、前記第１交流端子及び前記第３交流端子に単相交流電源が接続可能に構成されており、
前記交流直流変換回路は、
第１上アームスイッチ及び第１下アームスイッチの直列接続体と、
第２上アームスイッチ及び第２下アームスイッチの直列接続体と、
第３上アームスイッチ及び第３下アームスイッチの直列接続体と、
を有し、
前記電気経路として、
前記第１上アームスイッチ及び前記第１下アームスイッチの接続点と前記第１交流端子とを電気的に接続する第１経路と、
前記第２上アームスイッチ及び前記第２下アームスイッチの接続点と前記第２交流端子とを電気的に接続する第２経路と、
前記第３上アームスイッチ及び前記第３下アームスイッチの接続点と前記第３交流端子とを電気的に接続する第３経路と、
が備えられ、
前記第１経路に設けられた第１インダクタと、
前記第２経路に設けられた第２インダクタと、
前記第３経路に設けられた第３インダクタと、
前記第１交流端子と前記第２交流端子とを電気的に接続する単相充電スイッチと、
前記制御部と、
を備え、
前記第１，第２，第３上アームスイッチの高電位側端子が、前記高電位側直流端子に電気的に接続されており、
前記第１，第２，第３下アームスイッチの低電位側端子が、前記低電位側直流端子に電気的に接続されており、
前記制御部は、前記第１交流端子及び前記第３交流端子に前記単相交流電源が接続されていると判定した場合、前記単相充電スイッチをオンした状態において、前記第１交流端子及び前記第３交流端子と前記高電位側直流端子及び前記低電位側直流端子との間で電力変換を行うべく、前記第１上アームスイッチ、前記第１下アームスイッチ、前記第２上アームスイッチ及び前記第２下アームスイッチのスイッチング制御を行い、
前記コモンモードフィルタを構成する前記コイルとして、
前記第１経路のうち前記第１インダクタよりも前記第１交流端子側に設けられた第１コイルと、
前記第２経路のうち前記第２インダクタよりも前記第２交流端子側に設けられた第２コイルと、
前記第３経路のうち前記第３インダクタよりも前記第３交流端子側に設けられた第３コイルと、
が備えられ、
前記特定コイルは、前記第３コイルに並列接続されている。

第２の発明では、制御部は、単相充電スイッチをオンした状態において、第１交流端子及び第３交流端子と高電位側直流端子及び低電位側直流端子との間で電力変換を行うべく、第１上アームスイッチ、第１下アームスイッチ、第２上アームスイッチ及び第２下アームスイッチのスイッチング制御を行う。単相充電スイッチがオンされているため、単相交流電源が用いられる電力変換時において、第１～第３経路全てを電力伝達経路として用いることができる。このため、電力変換時における伝達電力を増加させることができる。

この場合において、第１，第２経路に流れる電流よりも第３経路に流れる電流が大きくなる。そこで、第２の発明では、コモンモードフィルタを構成する特定コイルが、第３経路に設けられた第３コイルに並列接続されている。このため、第３コイルに流れる電流を低減でき、第３コイルの定格電流を低減することができる。

第１実施形態に係る車載充電器の全体構成図。 コモンモードフィルタの平面図。 ３相交流電源が接続された車載充電器を示す図。 単相交流電源が接続された車載充電器を示す図。 蓄電池の充電制御の手順を示すフローチャート。 ３相充電制御処理のブロック図。 単相充電制御処理のブロック図。 比較例に係る単相交流電源が接続された車載充電器を示す図。 第２実施形態に係る車載充電器の全体構成図。 蓄電池の充電制御の手順を示すフローチャート。 ３相交流電源が接続された車載充電器を示す図。 単相交流電源が接続された車載充電器を示す図。 第３実施形態に係る車載充電器の全体構成図。 蓄電池の充電制御の手順を示すフローチャート。 ３相交流電源が接続された車載充電器を示す図。 単相交流電源が接続された車載充電器を示す図。 その他の実施形態に係る電力変換装置を示す図。 その他の実施形態に係る電力変換装置を示す図。

図面を参照しながら、複数の実施形態を説明する。複数の実施形態において、機能的に及び／又は構造的に対応する部分及び／又は関連付けられる部分には同一の参照符号、又は百以上の位が異なる参照符号が付される場合がある。対応する部分及び／又は関連付けられる部分については、他の実施形態の説明を参照することができる。

＜第１実施形態＞
以下、本発明に係る電力変換装置を具体化した第１実施形態について、図面を参照しつつ説明する。本実施形態に係る電力変換装置は、電気自動車などの車両に備えられ、具体的には車載充電器を構成するＡＣ－ＤＣＤＣコンバータである。車載充電器は、オンボードチャージャとも呼ばれる。

電力変換装置は、交流端子及び直流端子を備えている。電力変換装置は、車両外部の交流電源に接続された交流端子を介して入力された交流電力を直流電力に変換して直流端子から出力する機能を備えている。直流端子から出力された直流電力は、車両に備えられた蓄電池に供給される。また、電力変換装置は、直流端子から入力された直流電力を交流電力に変換して交流端子から出力する機能を備えている。交流端子から出力された交流電力は、外部の交流電源を介して外部の電力系統に供給される。電力変換装置は、３相交流電源又は単相交流電源に接続可能である。

図１に示すように、電力変換装置１０は、交流端子として第１交流端子Ｔａｃ１、第２交流端子Ｔａｃ２及び第３交流端子Ｔａｃ３を備えている。第１～第３交流端子Ｔａｃ１～Ｔａｃ３は、図３に示すように、外部の３相交流電源２１に接続可能である。第１～第３交流端子Ｔａｃ１～Ｔａｃ３のうち第１，第３交流端子Ｔａｃ１，Ｔａｃ３は、図４に示すように、外部の単相交流電源２２に接続可能である。

電力変換装置１０は、直流端子として高電位側直流端子ＴｄｃＨ及び低電位側直流端子ＴｄｃＬを備えている。高電位側直流端子ＴｄｃＨ及び低電位側直流端子ＴｄｃＬは、車載充電器を構成するＤＣＤＣコンバータ２４の入力部に接続されている。ＤＣＤＣコンバータ２４の出力部は、車両に搭載された充放電可能な蓄電池２０に接続されている。ＤＣＤＣコンバータ２４は、高電位側直流端子ＴｄｃＨ及び低電位側直流端子ＴｄｃＬから入力された直流電圧を変圧し、変圧した直流電圧を蓄電池２０に供給する。また、ＤＣＤＣコンバータ２４は、蓄電池２０から入力された直流電圧を変圧して高電位側直流端子ＴｄｃＨ及び低電位側直流端子ＴｄｃＬに供給する。ＤＣＤＣコンバータ２４は、例えば、入力部と出力部とが電気的に絶縁された絶縁型ＤＣＤＣコンバータであり、入力部と出力部とを接続するトランスを備えている。

電力変換装置１０は、３相分の上，下アームスイッチとして、第１上アームスイッチＳ１Ｈ及び第１下アームスイッチＳ１Ｌの直列接続体と、第２上アームスイッチＳ２Ｈ及び第２下アームスイッチＳ２Ｌの直列接続体と、第３上アームスイッチＳ３Ｈ及び第３下アームスイッチＳ３Ｌの直列接続体とを備えている。本実施形態において、各上，下アームスイッチＳ１Ｈ～Ｓ３Ｌは、ボディダイオードを有するＮチャネルＭＯＳＦＥＴである。このため、各上，下アームスイッチＳ１Ｈ～Ｓ３Ｌにおいて、高電位側端子はドレインであり、低電位側端子はソースである。第１～第３相のうち、例えば、第１相がＵ相であり、第２相がＶ相であり、第３相がＷ相である。

電力変換装置１０は、第１，第２，第３上アームスイッチＳ１Ｈ，Ｓ２Ｈ，Ｓ３Ｈの高電位側端子と高電位側直流端子ＴｄｃＨとを接続する電気経路である高電位側経路３０Ｈと、第１，第２，第３下アームスイッチＳ１Ｌ，Ｓ２Ｌ，Ｓ３Ｌの低電位側端子と低電位側直流端子ＴｄｃＬとを接続する電気経路である低電位側経路３０Ｌとを備えている。高電位側経路３０Ｈ及び低電位側経路３０Ｌは、例えばバスバー等の導電部材である。

電力変換装置１０は、高電位側経路３０Ｈと低電位側経路３０Ｌとを接続する直流側コンデンサ３４を備えている。直流側コンデンサ３４は、平滑コンデンサとして機能し、例えば電解コンデンサである。

電力変換装置１０は、第１経路４１、第２経路４２及び第３経路４３を備えている。第１経路４１は、第１上アームスイッチＳ１Ｈの低電位側端子及び第１下アームスイッチＳ１Ｌの高電位側端子と、第１交流端子Ｔａｃ１とを接続する電気経路である。第２経路４２は、第２上アームスイッチＳ２Ｈの低電位側端子及び第２下アームスイッチＳ２Ｌの高電位側端子と、第２交流端子Ｔａｃ２とを接続する電気経路である。第３経路４３は、第３上アームスイッチＳ３Ｈの低電位側端子及び第３下アームスイッチＳ３Ｌの高電位側端子と、第３交流端子Ｔａｃ３とを接続する電気経路である。

電力変換装置１０は、第１経路４１に設けられた第１インダクタ３１、第２経路４２に設けられた第２インダクタ３２、及び第３経路４３に設けられた第３インダクタ３３を備えている。本実施形態において、各インダクタ３１～３３は、同一仕様である。このため、各インダクタ３１～３３のインダクタンス値が同じである。また、各インダクタ３１～３３の定格電流（具体的には、温度上昇定格電流）が同じである。

電力変換装置１０は、コモンモードフィルタ３５を備えている。コモンモードフィルタ３５は、第１コイル３６Ａ、第２コイル３６Ｂ、第３コイル３６Ｃ、及び「特定コイル」としての第４コイル３６Ｄを備えている。第１～第３コイル３６Ａ～３６Ｃは、第１～第３経路４１～４３のうち第１～第３インダクタ３１～３３よりも第１～第３交流端子Ｔａｃ１～Ｔａｃ３側に設けられている。第４コイル３６Ｄは、第３コイル３６Ｃに並列接続されている。電力変換装置１０の入力側が３相であるのに対し、コモンモードフィルタ３５のコイルが４相分設けられるのは、コイルの定格電流を低減し、コモンモードフィルタ３５の小型化を図るためである。この点については、後に詳述する。

コモンモードフィルタ３５は、図２に示すように、各コイル３６Ａ～３６Ｄが巻回された共通のコア３７を備えている。コア３７は、環状（具体的には円環状）をなしており、例えばフェライトで構成されている。コア３７には、コア３７の周方向において各コイル３６Ａ～３６Ｄが等間隔で配置されている。本実施形態の各コイル３６Ａ～３６Ｄは、定格電流（具体的には、温度上昇定格電流）が同じ値に設定されている。例えば、各コイル３６Ａ～３６Ｄにおいて巻き数及び線径を同じにすることにより、各コイル３６Ａ～３６Ｄの定格電流を同じ値に設定することができる。

電力変換装置１０は、単相充電スイッチ４６を備えている。単相充電スイッチ４６は、第１経路４１のうち第１コイル３６Ａよりも第１交流端子Ｔａｃ１側の部分と、第２経路４２のうち第２コイル３６Ｂよりも第２交流端子Ｔａｃ２側の部分とを接続する。単相充電スイッチ４６は、オンされている場合に双方向の電流の流通を許可し、オフされている場合に双方向の電流の流通を阻止する。なお、単相充電スイッチ４６は、例えば、第１交流端子Ｔａｃ１と第２交流端子Ｔａｃ２とを接続していてもよい。

電力変換装置１０は、直流側電圧センサ５０及び交流側電圧センサ５１を備えている。直流側電圧センサ５０は、直流側コンデンサ３４の端子電圧を検出し、交流側電圧センサ５１は、第１交流端子Ｔａｃ１と電力変換装置１０のグランドとの電圧差を検出する。

電力変換装置１０は、第１～第３電流センサ６１～６３を備えている。第１電流センサ６１は、第１インダクタ３１に流れる電流を検出し、第２電流センサ６２は、第２インダクタ３２に流れる電流を検出し、第３電流センサ６３は、第３インダクタ３３に流れる電流を検出する。各センサ５０，５１，６１～６３の検出値は、電力変換装置１０が備える制御部としての制御装置７０に入力される。

制御装置７０は、マイコン７１を主体として構成され、マイコン７１は、ＣＰＵを備えている。マイコン７１が提供する機能は、実体的なメモリ装置に記録されたソフトウェア及びそれを実行するコンピュータ、ソフトウェアのみ、ハードウェアのみ、あるいはそれらの組合せによって提供することができる。例えば、マイコン７１がハードウェアである電子回路によって提供される場合、それは多数の論理回路を含むデジタル回路、又はアナログ回路によって提供することができる。例えば、マイコン７１は、自身が備える記憶部としての非遷移的実体的記録媒体（non-transitory tangible storage medium）に格納されたプログラムを実行する。プログラムには、例えば、後述する図５，１０，１４等に示す処理のプログラムが含まれる。プログラムが実行されることにより、プログラムに対応する方法が実行される。記憶部は、例えば不揮発性メモリである。なお、記憶部に記憶されたプログラムは、例えばＯＴＡ（Over The Air）等、インターネット等の通信ネットワークを介して更新可能である。

制御装置７０は、３相充電制御又は単相充電制御を行う。以下、図４のフローチャートを用いて、充電制御について説明する。

ステップＳ１０では、３相充電制御の指示がなされているか否かを判定する。本実施形態では、図３に示すように、第１～第３交流端子Ｔａｃ１～Ｔａｃ３に３相交流電源２１が接続されていると判定した場合、３相充電制御の指示がなされていると判定する。３相交流電源２１において、３相の出力電圧Ｖ１，Ｖ２，Ｖ３の振幅及び周波数は同じであり、出力電圧Ｖ１，Ｖ２，Ｖ３及び出力電流の位相は各相で１２０°ずつずれている。

ステップＳ１０において肯定判定した場合には、ステップＳ１１，Ｓ１２において３相充電制御を行う。詳しくは、ステップＳ１１では、単相充電スイッチ４６をオフにする。

ステップＳ１２では、第１交流端子Ｔａｃ１、第２交流端子Ｔａｃ２及び第３交流端子Ｔａｃ３から入力された交流電力を直流電力に変換して高電位側直流端子ＴｄｃＨ及び低電位側直流端子ＴｄｃＬから出力すべく、第１，第２，第３上アームスイッチＳ１Ｈ，Ｓ２Ｈ，Ｓ３Ｈ及び第１，第２，第３下アームスイッチＳ１Ｌ，Ｓ２Ｌ，Ｓ３Ｌのスイッチング制御を行う。各相において、上アームスイッチと下アームスイッチとはデッドタイムを挟みつつ交互にオンされる。各相において、上，下アームスイッチの１スイッチング周期は同じである。

ステップＳ１０において否定判定した場合には、ステップＳ１３に進み、単相充電制御の指示がなされているか否かを判定する。本実施形態では、図４に示すように、第１交流端子Ｔａｃ１及び第３交流端子Ｔａｃ３に単相交流電源２２が接続されていると判定した場合、単相充電制御の指示がなされていると判定する。本実施形態において、単相交流電源２２の出力電圧の振幅Ｖａｃは３相交流電源２１の出力電圧の振幅と同じである。また、単相交流電源２２の出力電圧の周波数は３相交流電源２１の出力電圧の周波数と同じである。

ステップＳ１３において肯定判定した場合には、ステップＳ１４，Ｓ１５において単相充電制御を行う。詳しくは、ステップＳ１４では、単相充電スイッチ４６をオンにする。

ステップＳ１５では、第１交流端子Ｔａｃ１及び第３交流端子Ｔａｃ３から入力された交流電力を直流電力に変換して高電位側直流端子ＴｄｃＨ及び低電位側直流端子ＴｄｃＬから出力すべく、第１上アームスイッチＳ１Ｈ、第１下アームスイッチＳ１Ｌ、第２上アームスイッチＳ２Ｈ及び第２下アームスイッチＳ２Ｌのスイッチング制御を行う。各相において、上アームスイッチと下アームスイッチとは、デッドタイムを挟みつつ、同期して交互にオンされる。各相において、上，下アームスイッチの１スイッチング周期は同じであり、３相充電制御時の１スイッチング周期と同じである。

また、ステップＳ１５では、第３交流端子Ｔａｃ３から単相交流電源２２を介して第１交流端子Ｔａｃ１へと向かう方向に交流電流が流れている第１期間において、第３下アームスイッチＳ３Ｌをオンするとともに第３上アームスイッチＳ３Ｈをオフする。一方、第１交流端子Ｔａｃ１から単相交流電源２２を介して第３交流端子Ｔａｃ３へと向かう方向に電流が流れている第２期間において、第３上アームスイッチＳ３Ｈをオンするとともに第３下アームスイッチＳ３Ｌをオフする。現在のタイミングが第１期間及び第２期間のいずれに含まれているかは、例えば、第１電流センサ６１の検出値に基づいて判定されればよい。

ちなみに、単相充電制御時において、第１上，下アームスイッチＳ１Ｈ，Ｓ１Ｌ及び第２上，下アームスイッチＳ２Ｈ，Ｓ２Ｌのスイッチング制御により各直流端子ＴｄｃＨ，ＴｄｃＬから入力された直流電力を交流電力に変換して第１，第３交流端子Ｔａｃ１，Ｔａｃ３から出力する場合、ステップＳ１５において、第３交流端子Ｔａｃ３から単相交流電源２２を介して第１交流端子Ｔａｃ１へと向かう方向に電流が流れている第１期間において、第３上アームスイッチＳ３Ｈをオンするとともに第３下アームスイッチＳ３Ｌをオフする。一方、第１交流端子Ｔａｃ１から単相交流電源２２を介して第３交流端子Ｔａｃ３へと向かう方向に電流が流れている第２期間において、第３下アームスイッチＳ３Ｌをオンするとともに第３上アームスイッチＳ３Ｈをオフする。

続いて、図６を用いて、３相充電制御について説明する。図６は、制御装置７０により実行される３相充電制御のブロック図である。

電圧制御部８０は、直流側電圧センサ５０により検出された直流側コンデンサ３４の端子電圧（以下、直流電圧検出値Ｖｄｃｒ）を目標直流電圧Ｖｄｃｒｅｆ（例えば８００Ｖ）に制御するためのｄ軸目標電流Ｉｄｒｅｆを算出する。詳しくは、電圧制御部８０は、電圧偏差算出部８１と、電圧フィードバック制御部８２とを備えている。電圧偏差算出部８１は、目標直流電圧Ｖｄｃｒｅｆから直流電圧検出値Ｖｄｃｒを差し引くことにより、電圧偏差ΔＶを算出する。目標直流電圧Ｖｄｃｒｅｆは、例えば、各上，下アームスイッチＳ１Ｈ～Ｓ４Ｌ及びＤＣＤＣコンバータ２４の定格電圧に基づいて設定されればよい。

電圧フィードバック制御部８２は、電圧偏差ΔＶを０にフィードバック制御するための操作量としてｄ軸目標電流Ｉｄｒｅｆを算出する。電圧フィードバック制御部８２におけるフィードバック制御は、例えば比例積分制御である。

電気角算出部８３は、交流側電圧センサ５１により検出された電圧（以下、交流電圧検出値Ｖ１ｒ）に基づいて、電気角θｅを算出する。本実施形態では、交流電圧検出値Ｖ１ｒのゼロクロスタイミング（具体的には例えば、ゼロアップクロスタイミング）の電気角θｅを０°とし、次のゼロアップクロスタイミングにおける電気角θｅを３６０°とする。これにより、交流電圧検出値Ｖ１ｒの１周期が電気角１周期（０°～３６０°）に対応する。本実施形態において、交流電圧検出値Ｖ１ｒは、電力変換装置１０のグランドの電圧よりも第１交流端子Ｔａｃ１の電圧が高い場合を正とする。グランドは、３相交流電源２１の中性点又は単相交流電源２２に接続される。

２相変換部８４は、第１，第２，第３電流センサ６１，６２，６３により検出された電流（以下、第１，第２，第３電流検出値ｉ１ｒ，ｉ２ｒ，ｉ３ｒ）と、電気角θｅとに基づいて、３相固定座標系における第１，第２，第３電流検出値ｉ１ｒ，ｉ２ｒ，ｉ３ｒを、２相回転座標系（ｄｑ軸座標系）におけるｄ，ｑ軸電流Ｉｄｒ，Ｉｑｒに変換する。本実施形態において、第１，第２，第３電流検出値ｉ１ｒ，ｉ２ｒ，ｉ３ｒは、第１，第２，第３交流端子Ｔａｃ１，Ｔａｃ２，Ｔａｃ３側から第１，第２，第３インダクタ３１，３２，３３側に向かって流れる場合を正とする。

電流制御部８５は、ｄ軸偏差算出部８６、ｄ軸フィードバック制御部８７、ｑ軸偏差算出部８８及びｑ軸フィードバック制御部８９を備えている。

ｄ軸偏差算出部８６は、ｄ軸目標電流Ｉｄｒｅｆからｄ軸電流Ｉｄｒを差し引くことにより、ｄ軸電流偏差ΔＩｄを算出する。ｄ軸フィードバック制御部８７は、ｄ軸電流偏差ΔＩｄを０にフィードバック制御するための操作量としてｄ軸目標電圧Ｖｄｒｅｆを算出する。ｄ軸フィードバック制御部８７におけるフィードバック制御は、例えば比例積分制御である。

ｑ軸偏差算出部８８は、ｑ軸目標電流Ｉｑｒｅｆからｑ軸電流Ｉｑｒを差し引くことにより、ｑ軸電流偏差ΔＩｑを算出する。ｑ軸目標電流Ｉｑｒｅｆは、無効電流の目標値であり、本実施形態では力率を１にするために０に設定されている。力率を１にするとは、３相交流電源２１の第１，第２，第３出力電圧Ｖ１，Ｖ２，Ｖ３と、第１，第２，第３電流検出値ｉ１ｒ，ｉ２ｒ，ｉ３ｒとの位相差を０にすることである。ｑ軸フィードバック制御部８９は、ｑ軸電流偏差ΔＩｑを０にフィードバック制御するための操作量としてｑ軸目標電圧Ｖｑｒｅｆを算出する。ｑ軸フィードバック制御部８９におけるフィードバック制御は、例えば比例積分制御である。

３相変換部９０は、ｄ，ｑ軸目標電圧Ｖｄｒｅｆ，Ｖｑｒｅｆ及び電気角θｅに基づいて、２相回転座標系におけるｄ，ｑ軸目標電圧Ｖｄｒｅｆ，Ｖｑｒｅｆを、３相固定座標系における第１，第２，第３目標電圧Ｖｌｅｇ１ｒｅｆ，Ｖｌｅｇ２ｒｅｆ，Ｖｌｅｇ３ｒｅｆに変換する。第１，第２，第３目標電圧Ｖｌｅｇ１ｒｅｆ，Ｖｌｅｇ２ｒｅｆ，Ｖｌｅｇ３ｒｅｆは、電気角で位相が１２０°ずつずれており、正弦波状の信号である。正弦波状の信号は、電気角１８０°毎に０となる信号である。

ＰＷＭ生成部９１は、第１，第２，第３目標電圧Ｖｌｅｇ１ｒｅｆ，Ｖｌｅｇ２ｒｅｆ，Ｖｌｅｇ３ｒｅｆと、キャリア信号との大小比較に基づくパルス幅変調（ＰＷＭ）により、第１上，下アームスイッチＳ１Ｈ，Ｓ１Ｌのゲートに供給する第１上，下アーム駆動信号と、第２上，下アームスイッチＳ２Ｈ，Ｓ２Ｌのゲートに供給する第２上，下アーム駆動信号と、第３上，下アームスイッチＳ３Ｈ，Ｓ３Ｌのゲートに供給する第３上，下アーム駆動信号とを生成する。キャリア信号は、例えば三角波信号であり、キャリア信号の１周期は、電気角１周期（０°～３６０°）よりも十分に短い。電気角１周期において、第１上，下アームスイッチＳ１Ｈ，Ｓ１Ｌのスイッチングパターン、第２上，下アームスイッチＳ２Ｈ，Ｓ２Ｌのスイッチングパターン、及び第３上，下アームスイッチＳ３Ｈ，Ｓ３Ｌのスイッチングパターンは、位相が１２０°ずつずれている。

本実施形態では、３相充電制御時において、第１直流電力Ｐ１、第２直流電力Ｐ２及び第３直流電力Ｐ３が等しくなるように、第１，第２，第３目標電圧Ｖｌｅｇ１ｒｅｆ，Ｖｌｅｇ２ｒｅｆ，Ｖｌｅｇ３ｒｅｆが３相変換部９０において算出される。第１，第２，第３直流電力Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３は、３相交流電源２１から第１，第２，第３インダクタ３１，３２，３３を介して各直流端子ＴｄｃＨ，ＴｄｃＬから出力される個別の直流電力である。これにより、第１，第２，第３インダクタ３１，３２，３３に流れる電流の実効値が同じ値（例えば、１６Ａｒｍｓ）になる。

ちなみに、制御装置７０は、３相充電制御として、図６に示す制御に代えて、平均電流モード制御等に基づく第１～第３相の上，下アームスイッチＳ１Ｈ～Ｓ３Ｌのスイッチング制御を行ってもよい。

続いて、図７を用いて、単相充電制御について説明する。図７は、制御装置７０により実行される単相充電制御のブロック図である。

制御装置７０において、フィルタ部１１２は、直流電圧検出値Ｖｄｃｒにローパスフィルタ処理を施す。これにより、直流電圧検出値Ｖｄｃｒに含まれる、単相交流電源２２の出力電圧の高調波成分を除去する。高調波成分は、例えば、出力電圧の２次周波数（例えば、１００Ｈｚ又は１２０Ｈｚ）の成分である。

電圧制御部１０１は、電圧偏差算出部１０２と、電圧フィードバック制御部１０３とを備えている。電圧偏差算出部１０２は、フィルタ部１１２において高調波成分が除去された目標直流電圧Ｖｄｃｒｅｆから、直流電圧検出値Ｖｄｃｒを差し引くことにより、電圧偏差ΔＶを算出する。電圧フィードバック制御部１０３は、電圧偏差ΔＶを０にフィードバック制御するための操作量として目標電流振幅Ｉａｍｐｒｅｆを算出する。電圧フィードバック制御部１０３におけるフィードバック制御は、例えば比例積分制御である。

電気角算出部８３は、交流電圧検出値Ｖ１ｒに基づいて、電気角θｅを算出する。正弦波生成部１０９は、電気角θｅに基づいて、正弦波信号「ｓｉｎ×θｅ」を生成する。

電流制御部１０５は、目標電流算出部１０６、電流偏差算出部１０７及び電流フィードバック制御部１０８を備えている。

目標電流算出部１０６は、目標電流振幅Ｉａｍｐｒｅｆに正弦波信号「ｓｉｎ×θｅ」を乗算することにより、目標電流Ｉａｃｒｅｆを算出する。目標電流Ｉａｃｒｅｆは、交流電圧検出値Ｖ１ｒと同じ周期で変動する。

電流偏差算出部１０７は、目標電流Ｉａｃｒｅｆから、第１電流検出値ｉ１ｒ及び第２電流検出値ｉ２ｒの加算値を差し引くことにより、電流偏差ΔＩを算出する。第１電流検出値ｉ１ｒ及び第２電流検出値ｉ２ｒの加算値は、電流加算部１１０において算出される。

電流フィードバック制御部１０８は、電流偏差ΔＩを０にフィードバック制御するための操作量として第１，第２目標電圧Ｖｌｅｇ１ｒｅｆ，Ｖｌｅｇ２ｒｅｆを算出する。電流フィードバック制御部１０８におけるフィードバック制御は、例えば比例積分制御である。第１，第２目標電圧Ｖｌｅｇ１ｒｅｆ，Ｖｌｅｇ２ｒｅｆは、同位相の信号である。本実施形態では、単相充電制御時において、第１直流電力Ｐ１及び第２直流電力Ｐ２が等しくなるように、第１，第２目標電圧Ｖｌｅｇ１ｒｅｆ，Ｖｌｅｇ２ｒｅｆが電流フィードバック制御部１０８において算出される。

ＰＷＭ生成部１１１は、第１，第２目標電圧Ｖｌｅｇ１ｒｅｆ，Ｖｌｅｇ２ｒｅｆと、キャリア信号との大小比較に基づくパルス幅変調により、第１上，下アームスイッチＳ１Ｈ，Ｓ１Ｌのゲートに供給する第１上，下アーム駆動信号と、第２上，下アームスイッチＳ２Ｈ，Ｓ２Ｌのゲートに供給する第２上，下アーム駆動信号とを生成する。本実施形態では、電気角１周期において、第１上，下アームスイッチＳ１Ｈ，Ｓ１Ｌのスイッチングパターンと、第２上，下アームスイッチＳ２Ｈ，Ｓ２Ｌのスイッチングパターンとの位相差が０°である。つまり、第１上アームスイッチＳ１Ｈと第２上アームスイッチＳ２Ｈとのオン切替タイミング及びオフ切替タイミングが同期しており、第１下アームスイッチＳ１Ｌと第２下アームスイッチＳ２Ｌとのオン切替タイミング及びオフ切替タイミングが同期している。

本実施形態では、単相充電制御時において、第１直流電力Ｐ１及び第２直流電力Ｐ２が等しくなるように、第１，第２目標電圧Ｖｌｅｇ１ｒｅｆ，Ｖｌｅｇ２ｒｅｆが電流フィードバック制御部１０８において算出される。第１，第２直流電力Ｐ１，Ｐ２は、上述したように、３相交流電源２１から第１，第２インダクタ３１，３２を介して各直流端子ＴｄｃＨ，ＴｄｃＬから出力される個別の直流電力である。

第３コイル３６Ｃに第４コイル３６Ｄが並列接続されているため、単相充電制御時において、第３経路４３に流れる電流は第３，第４コイル３６Ｃ，３６Ｄに分配され、本実施形態では等分配される。このため、第１～第４コイル３６Ａ～３６Ｄに流れる電流の実効値を同じ値（例えば、１６Ａｒｍｓ）にでき、第１～第４コイル３６Ａ～３６Ｄの定格電流（具体的には、温度上昇定格電流）を同じ値にできる。

図８に、比較例に係る構成を示す。比較例は、コモンモードフィルタ３５が第４コイル３６Ｄを備えていない構成である。

比較例の単相充電制御時において、第３コイル３６Ｃに流れる電流の実効値は、第１，第２コイル３６Ａ，３６Ｂに流れる電流の実効値よりも大きい。具体的には、第３コイル３６Ｃに流れる電流の実効値は、第１，第２コイル３６Ａ，３６Ｂに流れる電流の実効値の２倍の値（例えば、３２Ａｒｍｓ）となる。一般的に、コモンモードフィルタを構成する各コイルの定格電流は、各コイルのうち流通電流の実効値が最も大きいコイルの定格電流と同じ値に設定される。このため、第１，第２コイル３６Ａ，３６Ｂの定格電流を第３コイル３６Ｃの定格電流に合わせる必要が生じる。定格電流が大きくなると、コイルが大型化するため、比較例では、第１，第２コイル３６Ａ，３６Ｂが大型化してしまう。

これに対し、本実施形態では、第３，第４コイル３６Ｃ，３６Ｄの定格電流を第１，第２コイル３６Ａ，３６Ｂの定格電流まで下げることができる。その結果、第３，第４コイル３６Ｃ，３６Ｄを小型化でき、ひいてはコモンモードフィルタ３５を小型化できる。

＜第１実施形態の変形例＞
・第３コイル３６Ｃに並列接続される特定コイルは、１つに限らず、複数であってもよい。

＜第２実施形態＞
以下、第２実施形態について、第１実施形態との相違点を中心に図面を参照しつつ説明する。

本実施形態では、図９に示すように、電力変換装置１０は、「上アーム整流部」である第４上アームスイッチＳ４Ｈ及び「下アーム整流部」である第４下アームスイッチＳ４Ｌの直列接続体と、第２単相充電スイッチ４７と、第３単相充電スイッチ４８７とを備えている。本実施形態において、第４上，下アームスイッチＳ４Ｈ，Ｓ４Ｌは、ボディダイオードを有するＮチャネルＭＯＳＦＥＴである。第２，第３単相充電スイッチ４７，４８は、オンされている場合に双方向の電流の流通を許可し、オフされている場合に双方向の電流の流通を阻止する。なお、本実施形態において、単相充電スイッチ４６を第１単相充電スイッチ４６と称すこととする。

第２単相充電スイッチ４７及び第３単相充電スイッチ４８は、単相充電制御時において第３インダクタ３３に流れる電流の実効値を減らし、第３インダクタ３３の定格電流を低減するために設けられている。第２単相充電スイッチ４７は、第４上，下アームスイッチＳ４Ｈ，Ｓ４Ｌの接続点と、第３経路４３のうち第３インダクタ３３と第３コイル３６Ｃとの間の部分とを接続する。第３単相充電スイッチ４８は、第３経路４３のうち第３コイル３６Ｃよりも第３交流端子Ｔａｃ３側の部分と、第４交流端子Ｔａｃ４とを接続する。なお、第３単相充電スイッチ４８は、第３交流端子Ｔａｃ３と第４交流端子Ｔａｃ４とを接続してもよい。

図１０を用いて、制御装置７０により実行される充電制御について説明する。

ステップＳ２０では、３相充電制御の指示がなされているか否かを判定する。本実施形態では、図１１に示すように、第１～第３交流端子Ｔａｃ１～Ｔａｃ３に３相交流電源２１が接続されていると判定した場合、３相充電制御の指示がなされていると判定する。なお、図１１では、３相交流電源２１の中性点が第４交流端子Ｔａｃ４に接続されているが、中性点が第４交流端子Ｔａｃ４に接続されていなくてもよい。

ステップＳ２０において肯定判定した場合には、ステップＳ２１，Ｓ２２において３相充電制御を行う。詳しくは、ステップＳ２１では、第１～第３単相充電スイッチ４６～４８及び第４上，下アームスイッチＳ４Ｈ，Ｓ４Ｌをオフにする（図１１参照）。

ステップＳ２２では、図５のステップＳ１２と同様に、第１交流端子Ｔａｃ１、第２交流端子Ｔａｃ２及び第３交流端子Ｔａｃ３から入力された交流電力を直流電力に変換して高電位側直流端子ＴｄｃＨ及び低電位側直流端子ＴｄｃＬから出力すべく、第１，第２，第３上アームスイッチＳ１Ｈ，Ｓ２Ｈ，Ｓ３Ｈ及び第１，第２，第３下アームスイッチＳ１Ｌ，Ｓ２Ｌ，Ｓ３Ｌのスイッチング制御を行う。

ステップＳ２０において否定判定した場合には、ステップＳ２３に進み、単相充電制御の指示がなされているか否かを判定する。本実施形態では、図１２に示すように、第１交流端子Ｔａｃ１及び第４交流端子Ｔａｃ４に単相交流電源２２が接続されていると判定した場合、単相充電制御の指示がなされていると判定する。

ステップＳ２３において肯定判定した場合には、ステップＳ２４，Ｓ２５において単相充電制御を行う。詳しくは、ステップＳ２４では、第１～第３単相充電スイッチ４６～４８をオンにする。また、第３上，下アームスイッチＳ３Ｈ，Ｓ３Ｌ及び第４上，下アームスイッチＳ４Ｈ，Ｓ４Ｌをオフにする。これにより、第３上，下アームスイッチＳ３Ｈ，Ｓ３Ｌ及び第４上，下アームスイッチＳ４Ｈ，Ｓ４Ｌにおいては、ボディダイオードを介した電流流通のみが可能となる。

ステップＳ２５では、ステップＳ１５と同様に、第１交流端子Ｔａｃ１及び第４交流端子Ｔａｃ４から入力された交流電力を直流電力に変換して高電位側直流端子ＴｄｃＨ及び低電位側直流端子ＴｄｃＬから出力すべく、第１上アームスイッチＳ１Ｈ、第１下アームスイッチＳ１Ｌ、第２上アームスイッチＳ２Ｈ及び第２下アームスイッチＳ２Ｌのスイッチング制御を行う。各相において、上アームスイッチと下アームスイッチとは、デッドタイムを挟みつつ、同期して交互にオンされる。

第３上，下アームスイッチＳ３Ｈ，Ｓ３Ｌの直列接続体を第３レグと称し、第４上，下アームスイッチＳ４Ｈ，Ｓ４Ｌの直列接続体を第４レグと称すこととする。単相充電制御時において、第３レグ及び第３経路４３に加え、第４レグにも電流が流れる。このため、第１実施形態と比較して、第３インダクタ３３に流れる電流を低減でき、第３インダクタ３３の定格電流（具体的には、温度上昇定格電流）を低減できる。これにより、第１実施形態の効果に加え、第３インダクタ３３を小型化できるといった効果を更に奏することができる。

＜第３実施形態＞
以下、第３実施形態について、第２実施形態との相違点を中心に図面を参照しつつ説明する。本実施形態では、図１３に示すように、電力変換装置１０は、３相充電スイッチ４９を備えている。３相充電スイッチ４９は、第３経路４３のうち第３インダクタ３３と第３コイル３６Ｃとの間の部分に設けられている。３相充電スイッチ４９は、オンされている場合に双方向の電流の流通を許可し、オフされている場合に双方向の電流の流通を阻止する。

図１４を用いて、制御装置７０により実行される充電制御について説明する。

ステップＳ３０では、図１０のステップＳ２０と同様に、３相充電制御の指示がなされているか否かを判定する。

ステップＳ３０において肯定判定した場合には、ステップＳ３１，Ｓ３２において３相充電制御を行う。詳しくは、ステップＳ３１では、第１～第３単相充電スイッチ４６～４８及び第４上，下アームスイッチＳ４Ｈ，Ｓ４Ｌをオフにし、３相充電スイッチ４９をオンにする（図１５参照）。

ステップＳ３２では、ステップＳ１２と同様に、第１交流端子Ｔａｃ１、第２交流端子Ｔａｃ２及び第３交流端子Ｔａｃ３から入力された交流電力を直流電力に変換して高電位側直流端子ＴｄｃＨ及び低電位側直流端子ＴｄｃＬから出力すべく、第１，第２，第３上アームスイッチＳ１Ｈ，Ｓ２Ｈ，Ｓ３Ｈ及び第１，第２，第３下アームスイッチＳ１Ｌ，Ｓ２Ｌ，Ｓ３Ｌのスイッチング制御を行う。

ステップＳ３０において否定判定した場合には、ステップＳ３３に進む。ステップＳ３３では、ステップＳ２３と同様に、単相充電制御の指示がなされているか否かを判定する。

ステップＳ３３において肯定判定した場合には、ステップＳ３４，Ｓ３５において単相充電制御を行う。詳しくは、ステップＳ３４では、第１～第３単相充電スイッチ４６～４８をオンにし、３相充電スイッチ４９及び第３上，下アームスイッチＳ３Ｈ，Ｓ３Ｌをオフにする（図１６参照）。

ステップＳ３５では、第１交流端子Ｔａｃ１及び第４交流端子Ｔａｃ４から入力された交流電力を直流電力に変換して高電位側直流端子ＴｄｃＨ及び低電位側直流端子ＴｄｃＬから出力すべく、ステップＳ１５と同様に、第１上アームスイッチＳ１Ｈ、第１下アームスイッチＳ１Ｌ、第２上アームスイッチＳ２Ｈ及び第２下アームスイッチＳ２Ｌのスイッチング制御を行う。各相において、上アームスイッチと下アームスイッチとは、デッドタイムを挟みつつ、同期して交互にオンされる。

また、ステップＳ３５では、第４交流端子Ｔａｃ４から単相交流電源２２を介して第１交流端子Ｔａｃ１へと向かう方向に交流電流が流れている第１期間において、第４下アームスイッチＳ４Ｌをオンするとともに第４上アームスイッチＳ４Ｈをオフする。一方、第１交流端子Ｔａｃ１から単相交流電源２２を介して第４交流端子Ｔａｃ４へと向かう方向に電流が流れている第２期間において、第４上アームスイッチＳ４Ｈをオンするとともに第４下アームスイッチＳ４Ｌをオフする。現在のタイミングが第１期間及び第２期間のいずれに含まれているかは、例えば、第１電流センサ６１の検出値に基づいて判定されればよい。

本実施形態では、単相充電制御時において３相充電スイッチ４９がオフされるため、第３インダクタ３３に電流が流れない。このため、第３インダクタ３３の定格電流をより低減でき、ひいては第３インダクタ３３をより小型化できる。

＜その他の実施形態＞
なお、上記各実施形態は、以下のように変更して実施してもよい。

・制御装置７０は、単相充電制御時において、第１，第２上，下アームスイッチＳ１Ｈ，Ｓ１Ｌ、Ｓ２Ｈ，Ｓ２Ｌをインターリーブ駆動してもよい。インターリーブ駆動は、第１上アームスイッチＳ１Ｈのオンへの切り替えタイミングと、第２上アームスイッチＳ２Ｈのオンへの切り替えタイミングとを電気角で１８０°ずらすスイッチング制御である。

・第２，第３実施形態の単相充電制御時において、双方向の電力変換を行わず、交流電力から直流電力へと単方向の電力変換のみ行う場合、第４上，下アームスイッチＳ４Ｈ，Ｓ４Ｌに代えて、上，下アームダイオードが設けられていてもよい。上アームダイオードの高電位側端子であるカソードが高電位側経路３０Ｈに接続され、下アームダイオードの低電位側端子であるアノードが低電位側経路３０Ｌに接続される。上アームダイオードのアノードと下アームダイオードのカソードとが接続される。

・電力変換装置としては、車載充電器に限らず、図１７に示す構成であってもよい。図１７に示す電力変換装置１０は、例えばメガワット級の大電力を取り扱う設備で用いられる装置であり、３相系統に対するアクティブフィルタ回路として一般に用いられる４レグ構成のＡＣ－ＤＣ変換回路を備えている。なお、図１７において、先に示した構成に対応する構成については、便宜上、同一の符号を付しているものもある。

電力変換装置１０は、コモンモードフィルタ１３５を備えている。コモンモードフィルタ１３５は、第１コイル１３６Ａ、第２コイル１３６Ｂ、第３コイル１３６Ｃ、第４コイル１３６Ｄ、及び「特定コイル」としての第５コイル１３６Ｅを備える５相のフィルタである。つまり、入力相が４相であるのに対し、コモンモードフィルタ１３５は１相多い５相である。第４上，下アームスイッチＳ４Ｈ，Ｓ４Ｌの接続点と、第４交流端子Ｔａｃ４とは、接続経路１４０によって接続されている。第１～第３コイル１３６Ａ～１３６Ｃは第１～第３経路４１～４３に設けられ、第４コイル１３６Ｄは接続経路１４０に設けられている。

接続経路１４０には、第１～第３経路４１～４３よりも大きな電流が流れる可能性がある。このため、接続経路１４０に設けられた第４コイル１３６Ｄには、第５コイル１３６Ｅが並列接続されている。これにより、接続経路１４０に流れる電流を第４，第５コイル１３６Ｄ，１３６Ｅに分配でき、第４，第５コイル１３６Ｄ，１３６Ｅの定格電流を低減できる。

また、電力変換装置としては、図１８に示す構成であってもよい。図１８に示す電力変換装置１０は、３相の回転電機２００に適用される４レグ構成のＡＣ－ＤＣ変換回路（インバータ）を備えている。なお、図１８において、先の図１７に示した構成に対応する構成については、便宜上、同一の符号を付しているものもある。

第１～第３交流端子Ｔａｃ１～Ｔａｃ３には、回転電機２００の電機子巻線２０１の第１端が接続されている。各相の電機子巻線２０１の第２端は中性点で接続されている。この中性点と、第４上，下アームスイッチＳ４Ｈ，Ｓ４Ｌの接続点とは、接続経路２１０によって接続されている。

接続経路２１０には、第１～第３経路４１～４３よりも大きな電流が流れる可能性がある。このため、接続経路２１０に設けられた第４コイル１３６Ｄには、第５コイル１３６Ｅが並列接続されている。これにより、接続経路２１０に流れる電流を第４，第５コイル１３６Ｄ，１３６Ｅに分配できる。

・第１～第３実施形態において第３コイル３６Ｃに並列接続される特定コイルの数や、図１７及び図１８の第４コイル１３６Ｄに並列接続される特定コイルの数は、１つに限らず、複数であってもよい。また、特定コイルが接続されるコイルの相は、１相に限らず、全相を除く複数相であってもよい。

・電力変換装置１０は、外部の交流電源に接続された交流端子を介して入力された交流電力を直流電力に変換して直流端子から出力する第１機能、及び直流端子から入力された直流電力を交流電力に変換して交流端子から出力する第２機能のうち、第２機能のみ備えていてもよい。

・第１上アームスイッチが複数のＮチャネルＭＯＳＦＥＴの並列接続体で構成されていてもよい。第１下アームスイッチ及び第２～第４上，下アームスイッチについても同様である。

・上，下アームスイッチとしては、ＮチャネルＭＯＳＦＥＴに限らず、例えば、フリーホイールダイオードが逆並列接続されたＩＧＢＴであってもよい。この場合、ＩＧＢＴのコレクタが高電位側端子に相当し、エミッタが低電位側端子に相当する。

・直流側コンデンサ３４に代えて、例えば、充放電可能な小容量の蓄電池が備えられていてもよい。

・ＤＣＤＣコンバータ２４の出力部に接続される蓄電部としては、蓄電池に限らず、例えば、大容量の電気二重層キャパシタ、又は蓄電池及び電気二重層キャパシタの双方であってもよい。

・電力変換装置が搭載される移動体としては、車両に限らず、例えば、航空機又は船舶であってもよい。また、電力変換装置の搭載先は、移動体に限らず、定置式の装置であってもよい。

・本開示に記載の制御部及びその手法は、コンピュータプログラムにより具体化された一つ乃至は複数の機能を実行するようにプログラムされたプロセッサ及びメモリを構成することによって提供された専用コンピュータにより、実現されてもよい。あるいは、本開示に記載の制御部及びその手法は、一つ以上の専用ハードウェア論理回路によってプロセッサを構成することによって提供された専用コンピュータにより、実現されてもよい。もしくは、本開示に記載の制御部及びその手法は、一つ乃至は複数の機能を実行するようにプログラムされたプロセッサ及びメモリと一つ以上のハードウェア論理回路によって構成されたプロセッサとの組み合わせにより構成された一つ以上の専用コンピュータにより、実現されてもよい。また、コンピュータプログラムは、コンピュータにより実行されるインストラクションとして、コンピュータ読み取り可能な非遷移有形記録媒体に記憶されていてもよい。

１０…電力変換装置、２１…３相交流電源、２２…単相交流電源、３１～３３…第１～第３インダクタ、４６…単相充電スイッチ、７０…制御装置、３５…コモンモードフィルタ、Ｓ１Ｈ，Ｓ２Ｈ，Ｓ３Ｈ…第１～第３上アームスイッチ、Ｓ１Ｌ，Ｓ２Ｌ，Ｓ３Ｌ…第１～第３下アームスイッチ。

Claims (7)

1. 複数相の交流端子（Ｔａｃ１～Ｔａｃ４）と、
   直流端子（ＴｄｃＨ，ＴｄｃＬ）と、
   前記交流端子から入力された交流電力を直流電力に変換して前記直流端子から出力する機能、及び前記直流端子から入力された直流電力を交流電力に変換して前記交流端子から出力する機能のうち少なくとも一方の機能を有する交流直流変換回路（Ｓ１Ｈ～Ｓ４Ｌ）と、
   を備える電力変換装置（１０）において、
   各相に対応して設けられ、前記交流直流変換回路及び前記交流端子を接続する電気経路（４１～４３）と、
   コモンモードフィルタ（３５）と、
   を備え、
   前記コモンモードフィルタは、
   各相の前記電気経路に設けられたコイル（３６Ａ～３６Ｃ）と、
   前記各コイルのうち少なくとも１つに並列接続された特定コイル（３６Ｄ）と、
   前記各コイル及び前記特定コイルが巻回されたコア（３７）と、
   を有し、
   前記交流端子として、第１交流端子（Ｔａｃ１）、第２交流端子（Ｔａｃ２）及び第３交流端子（Ｔａｃ３）が備えられ、
   前記直流端子として、高電位側直流端子（ＴｄｃＨ）及び低電位側直流端子（ＴｄｃＬ）が備えられ、
   前記第１交流端子、前記第２交流端子及び前記第３交流端子に３相交流電源（２１）が接続可能に構成され、前記第１交流端子及び前記第３交流端子に単相交流電源（２２）が接続可能に構成されており、
   前記交流直流変換回路は、
   第１上アームスイッチ（Ｓ１Ｈ）及び第１下アームスイッチ（Ｓ１Ｌ）の直列接続体と、
   第２上アームスイッチ（Ｓ２Ｈ）及び第２下アームスイッチ（Ｓ２Ｌ）の直列接続体と、
   第３上アームスイッチ（Ｓ３Ｈ）及び第３下アームスイッチ（Ｓ３Ｌ）の直列接続体と、
   を有し、
   前記電気経路として、
   前記第１上アームスイッチ及び前記第１下アームスイッチの接続点と前記第１交流端子とを電気的に接続する第１経路（４１）と、
   前記第２上アームスイッチ及び前記第２下アームスイッチの接続点と前記第２交流端子とを電気的に接続する第２経路（４２）と、
   前記第３上アームスイッチ及び前記第３下アームスイッチの接続点と前記第３交流端子とを電気的に接続する第３経路（４３）と、
   が備えられ、
   前記第１経路に設けられた第１インダクタ（３１）と、
   前記第２経路に設けられた第２インダクタ（３２）と、
   前記第３経路に設けられた第３インダクタ（３３）と、
   を備え、
   前記第１，第２，第３上アームスイッチの高電位側端子が、前記高電位側直流端子に電気的に接続されており、
   前記第１，第２，第３下アームスイッチの低電位側端子が、前記低電位側直流端子に電気的に接続されており、
   前記コモンモードフィルタ（３５）を構成する前記コイルとして、
   前記第１経路のうち前記第１インダクタよりも前記第１交流端子側に設けられた第１コイル（３６Ａ）と、
   前記第２経路のうち前記第２インダクタよりも前記第２交流端子側に設けられた第２コイル（３６Ｂ）と、
   前記第３経路のうち前記第３インダクタよりも前記第３交流端子側に設けられた第３コイル（３６Ｃ）と、
   が備えられ、
   前記第１交流端子と前記第２交流端子とを電気的に接続する単相充電スイッチ（４６）と、
   制御部（７０）と、
   を備え、
   前記特定コイル（３６Ｄ）は、前記第３コイルに並列接続されており、
   前記制御部は、前記第１交流端子及び前記第３交流端子に前記単相交流電源が接続されていると判定した場合、前記単相充電スイッチをオンした状態において、前記第１交流端子及び前記第３交流端子と前記高電位側直流端子及び前記低電位側直流端子との間で電力変換を行うべく、前記第１上アームスイッチ、前記第１下アームスイッチ、前記第２上アームスイッチ及び前記第２下アームスイッチのスイッチング制御を行う、電力変換装置。
2. 複数相の交流端子（Ｔａｃ１～Ｔａｃ４）と、
   直流端子（ＴｄｃＨ，ＴｄｃＬ）と、
   前記交流端子から入力された交流電力を直流電力に変換して前記直流端子から出力する機能、及び前記直流端子から入力された直流電力を交流電力に変換して前記交流端子から出力する機能のうち少なくとも一方の機能を有する交流直流変換回路（Ｓ１Ｈ～Ｓ４Ｌ）と、
   を備える電力変換装置（１０）において、
   各相に対応して設けられ、前記交流直流変換回路及び前記交流端子を接続する電気経路（４１～４３）と、
   コモンモードフィルタ（３５）と、
   を備え、
   前記コモンモードフィルタは、
   各相の前記電気経路に設けられたコイル（３６Ａ～３６Ｃ）と、
   前記各コイルのうち少なくとも１つに並列接続された特定コイル（３６Ｄ）と、
   前記各コイル及び前記特定コイルが巻回されたコア（３７）と、
   を有し、
   前記交流端子として、第１交流端子（Ｔａｃ１）、第２交流端子（Ｔａｃ２）、第３交流端子（Ｔａｃ３）及び第４交流端子（Ｔａｃ４）が備えられ、
   前記直流端子として、高電位側直流端子（ＴｄｃＨ）及び低電位側直流端子（ＴｄｃＬ）が備えられ、
   前記第１交流端子、前記第２交流端子及び前記第３交流端子に３相交流電源（２１）が接続可能に構成され、前記第１交流端子及び前記第４交流端子に単相交流電源（２２）が接続可能に構成されており、
   前記交流直流変換回路は、
   第１上アームスイッチ（Ｓ１Ｈ）及び第１下アームスイッチ（Ｓ１Ｌ）の直列接続体と、
   第２上アームスイッチ（Ｓ２Ｈ）及び第２下アームスイッチ（Ｓ２Ｌ）の直列接続体と、
   第３上アームスイッチ（Ｓ３Ｈ）及び第３下アームスイッチ（Ｓ３Ｌ）の直列接続体と、
   上アーム整流部（Ｓ４Ｈ）及び下アーム整流部（Ｓ４Ｌ）の直列接続体と、
   を有し、
   前記電気経路として、
   前記第１上アームスイッチ及び前記第１下アームスイッチの接続点と前記第１交流端子とを電気的に接続する第１経路（４１）と、
   前記第２上アームスイッチ及び前記第２下アームスイッチの接続点と前記第２交流端子とを電気的に接続する第２経路（４２）と、
   前記第３上アームスイッチ及び前記第３下アームスイッチの接続点と前記第３交流端子とを電気的に接続する第３経路（４３）と、
   が備えられ、
   前記第１経路に設けられた第１インダクタ（３１）と、
   前記第２経路に設けられた第２インダクタ（３２）と、
   前記第３経路に設けられた第３インダクタ（３３）と、
   前記第１交流端子と前記第２交流端子とを電気的に接続する第１単相充電スイッチ（４６）と、
   第２単相充電スイッチ（４７）と、
   第３単相充電スイッチ（４８）と、
   制御部（７０）と、
   を備え、
   前記第１，第２，第３上アームスイッチの高電位側端子が、前記高電位側直流端子に電気的に接続されており、
   前記第１，第２，第３下アームスイッチの低電位側端子が、前記低電位側直流端子に電気的に接続されており、
   前記コモンモードフィルタ（３５）を構成する前記コイルとして、
   前記第１経路のうち前記第１インダクタよりも前記第１交流端子側に設けられた第１コイル（３６Ａ）と、
   前記第２経路のうち前記第２インダクタよりも前記第２交流端子側に設けられた第２コイル（３６Ｂ）と、
   前記第３経路のうち前記第３インダクタよりも前記第３交流端子側に設けられた第３コイル（３６Ｃ）と、
   が備えられ、
   前記第２単相充電スイッチは、前記上アーム整流部及び前記下アーム整流部の接続点と、前記第３経路のうち前記第３コイルよりも前記第３インダクタ側の部分とを電気的に接続し、
   前記第３単相充電スイッチは、前記第４交流端子と、前記第３経路のうち前記第３コイルよりも前記第３交流端子側の部分とを電気的に接続し、
   前記制御部は、前記第１交流端子及び前記第４交流端子に前記単相交流電源が接続されていると判定した場合、前記第１単相充電スイッチ、前記第２単相充電スイッチ及び前記第３単相充電スイッチをオンした状態において、前記第１交流端子及び前記第４交流端子と前記高電位側直流端子及び前記低電位側直流端子との間で電力変換を行うべく、前記第１上アームスイッチ、前記第１下アームスイッチ、前記第２上アームスイッチ及び前記第２下アームスイッチのスイッチング制御を行い、
   前記特定コイル（３６Ｄ）は、前記第３コイルに並列接続されている、電力変換装置。
3. 前記第３経路のうち、前記第２単相充電スイッチとの接続点よりも前記第３インダクタ側の部分に設けられた３相充電スイッチ（４９）を備え、
   前記制御部は、前記第１交流端子及び前記第４交流端子に前記単相交流電源が接続されていると判定した場合、前記第１単相充電スイッチ、前記第２単相充電スイッチ及び前記第３単相充電スイッチをオンするとともに前記３相充電スイッチをオフした状態において、前記第１交流端子及び前記第４交流端子と前記高電位側直流端子及び前記低電位側直流端子との間で電力変換を行うべく、前記第１上アームスイッチ、前記第１下アームスイッチ、前記第２上アームスイッチ及び前記第２下アームスイッチのスイッチング制御を行う、請求項２に記載の電力変換装置。
4. 前記上アーム整流部及び前記下アーム整流部は、自身の低電位側端子から高電位側端子への電流の流通を許容する、請求項２又は３に記載の電力変換装置。
5. 前記特定コイルは１つであり、
   前記第１コイル、前記第２コイル、前記第３コイル及び前記特定コイルの定格電流は同じ値に設定されている、請求項１～３のいずれか１項に記載の電力変換装置。
6. 第１交流端子（Ｔａｃ１）、第２交流端子（Ｔａｃ２）及び第３交流端子（Ｔａｃ３）と、
   高電位側直流端子（ＴｄｃＨ）及び低電位側直流端子（ＴｄｃＬ）と、
   コンピュータ（７１）と、
   を備える電力変換装置（１０）であって、
   前記第１交流端子、前記第２交流端子及び前記第３交流端子に３相交流電源（２１）が接続可能に構成され、前記第１交流端子及び前記第３交流端子に単相交流電源（２２）が接続可能に構成された電力変換装置に適用されるプログラムにおいて、
   前記電力変換装置は、
   第１上アームスイッチ（Ｓ１Ｈ）及び第１下アームスイッチ（Ｓ１Ｌ）の直列接続体と、
   第２上アームスイッチ（Ｓ２Ｈ）及び第２下アームスイッチ（Ｓ２Ｌ）の直列接続体と、
   第３上アームスイッチ（Ｓ３Ｈ）及び第３下アームスイッチ（Ｓ３Ｌ）の直列接続体と、
   前記第１上アームスイッチ及び前記第１下アームスイッチの接続点と前記第１交流端子とを電気的に接続する第１経路（４１）と、
   前記第２上アームスイッチ及び前記第２下アームスイッチの接続点と前記第２交流端子とを電気的に接続する第２経路（４２）と、
   前記第３上アームスイッチ及び前記第３下アームスイッチの接続点と前記第３交流端子とを電気的に接続する第３経路（４３）と、
   前記第１経路に設けられた第１インダクタ（３１）と、
   前記第２経路に設けられた第２インダクタ（３２）と、
   前記第３経路に設けられた第３インダクタ（３３）と、
   前記第１交流端子と前記第２交流端子とを電気的に接続する単相充電スイッチ（４６）と、
   コモンモードフィルタ（３５）と、
   を備え、
   前記第１，第２，第３上アームスイッチの高電位側端子が、前記高電位側直流端子に電気的に接続されており、
   前記第１，第２，第３下アームスイッチの低電位側端子が、前記低電位側直流端子に電気的に接続されており、
   前記コモンモードフィルタは、
   前記第１経路のうち前記第１インダクタよりも前記第１交流端子側に設けられた第１コイル（３６Ａ）と、
   前記第２経路のうち前記第２インダクタよりも前記第２交流端子側に設けられた第２コイル（３６Ｂ）と、
   前記第３経路のうち前記第３インダクタよりも前記第３交流端子側に設けられた第３コイル（３６Ｃ）と、
   特定コイル（３６Ｄ）と、
   前記第１コイル、前記第２コイル、前記第３コイル及び前記特定コイルが巻回されたコア（３７）と、
   を有し、
   前記特定コイル（３６Ｄ）は、前記第３コイルに並列接続されており、
   前記コンピュータに
   前記第１交流端子及び前記第３交流端子に前記単相交流電源が接続されているか否かを判定する処理と、
   前記第１交流端子及び前記第３交流端子に前記単相交流電源が接続されていると判定した場合、前記単相充電スイッチをオンした状態において、前記第１交流端子及び前記第３交流端子と前記高電位側直流端子及び前記低電位側直流端子との間で電力変換を行うべく、前記第１上アームスイッチ、前記第１下アームスイッチ、前記第２上アームスイッチ及び前記第２下アームスイッチのスイッチング制御を行う処理と、
   を実行させる、プログラム。
7. 第１交流端子（Ｔａｃ１）、第２交流端子（Ｔａｃ２）、第３交流端子（Ｔａｃ３）及び第４交流端子（Ｔａｃ４）と、
   高電位側直流端子（ＴｄｃＨ）及び低電位側直流端子（ＴｄｃＬ）と、
   コンピュータ（７１）と、
   を備える電力変換装置（１０）であって、
   前記第１交流端子、前記第２交流端子及び前記第３交流端子に３相交流電源（２１）が接続可能に構成され、前記第１交流端子及び前記第４交流端子に単相交流電源（２２）が接続可能に構成された電力変換装置に適用されるプログラムにおいて、
   前記電力変換装置は、
   第１上アームスイッチ（Ｓ１Ｈ）及び第１下アームスイッチ（Ｓ１Ｌ）の直列接続体と、
   第２上アームスイッチ（Ｓ２Ｈ）及び第２下アームスイッチ（Ｓ２Ｌ）の直列接続体と、
   第３上アームスイッチ（Ｓ３Ｈ）及び第３下アームスイッチ（Ｓ３Ｌ）の直列接続体と、
   上アーム整流部（Ｓ４Ｈ）及び下アーム整流部（Ｓ４Ｌ）の直列接続体と、
   前記第１上アームスイッチ及び前記第１下アームスイッチの接続点と前記第１交流端子とを電気的に接続する第１経路（４１）と、
   前記第２上アームスイッチ及び前記第２下アームスイッチの接続点と前記第２交流端子とを電気的に接続する第２経路（４２）と、
   前記第３上アームスイッチ及び前記第３下アームスイッチの接続点と前記第３交流端子とを電気的に接続する第３経路（４３）と、
   前記第１経路に設けられた第１インダクタ（３１）と、
   前記第２経路に設けられた第２インダクタ（３２）と、
   前記第３経路に設けられた第３インダクタ（３３）と、
   前記第１交流端子と前記第２交流端子とを電気的に接続する第１単相充電スイッチ（４６）と、
   第２単相充電スイッチ（４７）と、
   第３単相充電スイッチ（４８）と、
   コモンモードフィルタ（３５）と、
   を備え、
   前記第１，第２，第３上アームスイッチの高電位側端子が、前記高電位側直流端子に電気的に接続されており、
   前記第１，第２，第３下アームスイッチの低電位側端子が、前記低電位側直流端子に電気的に接続されており、
   前記コモンモードフィルタは、
   前記第１経路のうち前記第１インダクタよりも前記第１交流端子側に設けられた第１コイル（３６Ａ）と、
   前記第２経路のうち前記第２インダクタよりも前記第２交流端子側に設けられた第２コイル（３６Ｂ）と、
   前記第３経路のうち前記第３インダクタよりも前記第３交流端子側に設けられた第３コイル（３６Ｃ）と、
   特定コイル（３６Ｄ）と、
   前記第１コイル、前記第２コイル、前記第３コイル及び前記特定コイルが巻回されたコア（３７）と、
   を有し、
   前記第２単相充電スイッチは、前記上アーム整流部及び前記下アーム整流部の接続点と、前記第３経路のうち前記第３コイルよりも前記第３インダクタ側の部分とを電気的に接続し、
   前記第３単相充電スイッチは、前記第４交流端子と、前記第３経路のうち前記第３コイルよりも前記第３交流端子側の部分とを電気的に接続し、
   前記特定コイル（３６Ｄ）は、前記第３コイルに並列接続されており、
   前記コンピュータに
   前記第１交流端子及び前記第４交流端子に前記単相交流電源が接続されているか否かを判定する処理と、
   前記第１交流端子及び前記第４交流端子に前記単相交流電源が接続されていると判定した場合、前記第１単相充電スイッチ、前記第２単相充電スイッチ及び前記第３単相充電スイッチをオンした状態において、前記第１交流端子及び前記第３交流端子と前記高電位側直流端子及び前記低電位側直流端子との間で電力変換を行うべく、前記第１上アームスイッチ、前記第１下アームスイッチ、前記第２上アームスイッチ及び前記第２下アームスイッチのスイッチング制御を行う処理と、
   を実行させる、プログラム。