WO2015060255A1 - 電力変換装置 - Google Patents

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WO2015060255A1
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power
voltage
switching circuit
converter
transformer
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貴昭 ▲高▼原
村上　哲
亮太 近藤
山田　正樹
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三菱電機株式会社
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Definitions

  • the present invention relates to a power conversion device capable of controlling the power distribution of input power to multiple outputs.
  • this prior art power conversion device uses one of the DC voltage sources when charging power from an AC power source to two DC voltage sources using a transformer having a composite winding magnetically coupled to each other. The purpose is to charge with priority. When there is no AC power supply, one DC voltage source is used as a supply source, and the other DC voltage source is charged by a bidirectional switch.
  • the bidirectional switch circuit for controlling charging is configured by a switching element and a diode connected in antiparallel to the switching element. . For this reason, even if an attempt is made to control the amount of power received to the DC voltage source by PWM control in the bidirectional switch circuit, rectification is performed by the diode connected in a bridge type, so the amount of charge to the DC voltage source cannot be controlled, resulting in There was a problem that AC input power could not be distributed and controlled.
  • the present invention has been made to solve the above-described problems, and uses a plurality of magnetically coupled windings to control power distribution to multiple outputs in accordance with load power requirements.
  • An object of the present invention is to provide a power conversion device that can be used.
  • a transformer is constituted by three or more windings magnetically coupled to each other, and a first switching circuit is connected to one or more of the windings, and the first A switching circuit is connected to a DC side of an AC / DC converter that converts the input power of an AC power source into a DC, and has a voltage detection unit that detects a DC side voltage of the AC / DC converter, A switching circuit and a load are connected to the remaining one or more windings, and at least one of the AC / DC converter, the first switching circuit, and the switching circuit is an output of the AC / DC converter.
  • the load-side switching circuit connected via the transformer is configured to control the load-side voltage based on the deviation between the detected value and the target value. Power supplied to distributed according to the load conditions by controlling on the basis of current deviation of the detected value and the target value.
  • the switching circuit between the load that requires power and the transformer outputs power based on the deviation between the detected value of the voltage or current of the load and the target value. It is possible to control power distribution to multiple outputs according to conditions.
  • FIG.3 and FIG.4 It is explanatory drawing of the electric power flow of the power converter device by Embodiment 1 of this invention. It is explanatory drawing of the electric power flow of the power converter device by Embodiment 1 of this invention. It is a block diagram of the control part which implement
  • FIG. 28 is a block diagram of a control unit that realizes the power flow illustrated in FIGS. 26 and 27.
  • FIG. 1 and 2 are circuit configuration diagrams of a power conversion device according to Embodiment 1 of the present invention.
  • the power conversion device according to the first embodiment is applied to, for example, a power supply system centering on a charger of an electric vehicle.
  • the AC power source 1 is a commercial AC power source, a private generator, etc.
  • the first DC voltage source 11 is a high-voltage battery for traveling the vehicle
  • the second DC voltage source 34 is a lead battery that is a power source for vehicle electrical components, etc.
  • the inverter 17 can be applied to a power supply system that supplies an AC 100V power source that can be used in the vehicle.
  • the AC power source 1 is connected to the AC / DC converter 2 via the voltage / current detector 51, and the AC voltage Vacin is stored in the capacitor 3 as the DC voltage VL1.
  • the DC voltage VL1 is converted into an AC voltage Vtr1 by the first switching circuit 4.
  • the first switching circuit 4 functions as an inverter in which four switching elements 4a to 4d are connected in a bridge shape, and controls the amount of input power received from the AC power supply 1.
  • the first end of the step-up coil 5 is connected to the first AC terminal of the first switching circuit 4, and the second end of the step-up coil 5 is the primary side of a composite winding transformer (hereinafter simply referred to as a transformer) 6.
  • the first end of the first winding 6 a is connected, and the second end of the first winding 6 a is connected to the second AC end of the first switching circuit 4.
  • the first end of the second winding 6 b that is the secondary side of the transformer 6 is connected to the first end of the booster coil 7, and the second end of the booster coil 7 is the first AC of the second switching circuit 8.
  • One end is connected to a first end of a switch 9 having two switching elements 9a and 9b, and a second end of the second winding 6b is connected to a second AC end of the second switching circuit 8.
  • the second switching circuit 8 has four switching elements 8a to 8d connected in a bridge form, and functions as a step-up chopper when charging the first DC voltage source 11.
  • the second end of the switch 9 is connected to a connection point of two capacitors 10a and 10b connected in series.
  • the positive DC terminal of the second switching circuit 8 is connected to the positive terminal of the first DC voltage source 11 through the other end of the capacitor 10 a and the voltage / current detector 53.
  • the DC negative terminal of the second switching circuit 8 is connected to the other end of the capacitor 10 b and the negative terminal of the first DC voltage source 11 via the voltage / current detector 53.
  • the two capacitors 10a and 10b are configured to have the same capacitor capacity.
  • the third winding 6 c on the tertiary side of the transformer 6 has a first end connected to the first end of the booster coil 12, and the second end of the booster coil 12 is the first AC of the third switching circuit 13.
  • the second end of the third winding 6 c is connected to the second AC terminal of the third switching circuit 13.
  • the third switching circuit 13 has a two-leg configuration in which one leg in which the rectifying element 13a and the switching element 13b are connected in series and one leg in which the rectifying element 13c and the switching element 13d are connected in series are connected in parallel.
  • the third switching circuit 13 normally functions as a rectifier circuit, and functions as a boost chopper when a DC voltage VL2 generated in a smoothing capacitor 15 described later is lower than a predetermined value.
  • the AC voltage Vtr3 generated in the third winding 6c of the transformer 6 is DC-converted by the third switching circuit 13, smoothed by the smoothing coil 14 and the smoothing capacitor 15, and passed through the voltage / current detection unit 54. 16 becomes a DC voltage VL2.
  • the capacitor 16 is connected to the DC input terminal of the inverter 17 composed of four switching elements 17a to 17d.
  • the smoothing coils 18 a and 18 b, the smoothing capacitor 19, the common mode choke coil 20, the voltage / current detector 55, and the load device connection terminal 21 are sequentially connected to the AC output terminal of the inverter 17.
  • the load device connection end 21 generates an AC voltage Vacout as a supply power for various devices (not shown) connected to the load device connection end 21 (hereinafter referred to as an AC load).
  • the fourth windings 6d1 and 6d2 serving as the quaternary side of the transformer 6 are configured as a center tap type, and the first ends of the two switching elements 30a and 30b constituting the fourth switching circuit 30 are provided at both ends thereof. Each is connected.
  • a switching element 33 is connected to a connection point serving as a center tap of the fourth windings 6d1 and 6d2, and a switch 35 including two switching elements 35a and 35b is connected.
  • the output side of the switching element 33 is connected to a connection point between the reflux diode 36 and the smoothing coil 31.
  • the output of the smoothing coil 31, the output of the switch 35, and the first end of the smoothing capacitor 32 are connected in common, and are connected to the positive end of the second DC voltage source 34 via the voltage / current detector 56.
  • the second ends of the switching elements 30 a and 30 b are connected to each other, and are connected to the anode end of the freewheeling diode 36, the second end of the smoothing capacitor 32, and the negative end of the second DC voltage source 34.
  • the fourth switching circuit 30 includes the two switching elements 30 a and 30 b, the switching element 33, the freewheeling diode 36, and the smoothing coil 31.
  • the fourth switching circuit 30 is stepped down by the configurations of the switching element 33, the freewheeling diode 36, and the smoothing coil 31. Functions as a chopper.
  • the switching elements constituting the first to fourth switching circuits 4, 8, 13, and 30 and the switching elements constituting the inverter 17 are not limited to IGBTs (Insulated Gate Bipolar Transistors), but are MOSFETs (Metal Oxides). (Semiconductor Field Effect Transistor) or the like.
  • the control unit 100 plays a role of controlling the operations of the first to fourth switching circuits 4, 8, 13, 30 and the inverter 17.
  • the AC / DC converter 2 converts the voltage Vacin of the AC power supply 1 into the DC voltage VL1, and this DC voltage VL1 is converted into the transformer 6
  • the first DC voltage source 11 is charged by converting into the secondary side DC voltage Vbat1 insulated in the above.
  • the DC voltage VL1 is converted into a tertiary DC voltage VL2 insulated by the transformer 6, and is converted from DC to AC by the inverter 17 to generate an AC voltage Vacout for an AC load connected to the load device connection end 21.
  • the DC voltage VL1 is converted into a quaternary DC voltage Vbat2 insulated by the transformer 6 to charge the second DC voltage source 34.
  • the voltage Vbat1 of the first DC voltage source 11 is on the tertiary side insulated by the transformer 6. After being converted to the DC voltage VL2, the inverter 17 performs DC-AC conversion to generate an AC voltage Vacout for the AC load connected to the load device connection end 21. Also, the voltage Vbat1 of the first DC voltage source 11 is converted into a quaternary DC voltage Vbat2 insulated by the transformer 6 to charge the second DC voltage source 34.
  • the second DC voltage source 34 When the second DC voltage source 34 is used as the power supply source of the power supply system because the AC power source 1 is not connected and the charge amount of the first DC voltage source 11 is insufficient, the second DC voltage source After the voltage Vbat2 of 34 is converted to the DC voltage VL2 on the tertiary side insulated by the transformer 6, the inverter 17 generates the AC power supply Vacout for the AC load connected to the load device connection end 21. The voltage Vbat2 of the second DC voltage source 34 is converted into a secondary DC voltage Vbat1 insulated by the transformer 6 to charge the first DC voltage source 11.
  • the input power P ⁇ b> 1 from the AC power supply 1 is supplied to the first DC voltage source 11.
  • Charge power P2, supply power P3 to the AC load connected to the load device connection end 21, and charge power P4 to the second DC voltage source 34 are distributed.
  • 5 to 8 are block diagrams of the control unit 100 for realizing the power flow shown in FIG. 3 and FIG.
  • the block diagrams of FIGS. 5 and 6 give priority to the supply power P3 to the AC load connected to the load device connection end 21 and the charge power P4 to the second DC voltage source 34, and the rest This power is supplied to the first DC voltage source 11 as charging power P2.
  • the AC / DC converter 2 supplies power with a constant current.
  • the AC / DC converter 2 performs proportional control (P control) on the deviation between the current command value Iacin * of the AC power supply 1 and the current detection value Iacin of the voltage / current detection unit 51, and performs PWM control to achieve a constant current. While supplying electric power to the capacitor 3, the alternating current is controlled to a high power factor at the same time (see FIG. 5 (a)).
  • the current command value Iacin * of the AC power supply 1 may be arbitrarily set. Further, the first switching circuit 4 supplies AC power to the transformer 6 by performing a PWM operation at a constant time ratio according to an arbitrary time ratio command value Duty * (see FIG. 5B).
  • the second switching circuit 8 performs proportional-integral control (PI control) based on the deviation between the voltage command value VL1 * of the capacitor 3 and the voltage detection value VL1 of the voltage / current detection unit 52, and the first DC voltage source 11 Current command value Ibat1 *.
  • PI control proportional-integral control
  • the deviation between the current command value Ibat1 * and the detected current value Ibat1 of the voltage / current detector 53 is proportionally controlled (P control), and PWM control is performed to control the charging current of the first DC voltage source 11 (FIG. 5 (c)).
  • the third switching circuit 13 performs proportional-integral control (PI control) based on the deviation between the voltage command value VL2 * of the smoothing capacitor 15 and the voltage detection value VL2 of the voltage / current detection unit 54, and performs PWM control to thereby perform smoothing.
  • the voltage VL2 of the capacitor 15 is controlled (see FIG. 6A).
  • the inverter 17 uses the quotient of the command value Vacout * of the output AC voltage and the voltage detection value VL2 of the voltage / current detection unit 54 as the modulation factor of the sine wave inverter, and outputs the AC voltage Vacout to the load device connection end 21 by PWM control. (See FIG. 6B).
  • the switching element 33 constituting the fourth switching circuit 30 is based on a proportional-integral control (PI control) based on the deviation between the voltage command value Vbat2 * of the second DC voltage source 34 and the voltage detection value Vbat2 of the voltage / current detector 56.
  • PI control proportional-integral control
  • the charge voltage control of the second DC voltage source 34 is performed by PWM control (see FIG. 6C).
  • the constant input power P ⁇ b> 1 is received from the AC power supply 1, the supply power P ⁇ b> 3 to the AC load connected to the load device connection end 21, and the second DC
  • the remaining electric power output from the charging power P4 to the voltage source 34 is operated so as to be supplied as the charging power P2 to the first DC voltage source 11.
  • the switching element 33 of the fourth switching circuit 30 operates so as to make the voltage VL1 of the capacitor 3 constant, and the second switching circuit 8 makes the voltage or current of the first DC voltage source 11 constant.
  • the input power P1 from the AC power source 1 the supply power P3 to the AC load connected to the load device connection end 21 and the charging power P1 to the first DC voltage source 11 are obtained. It is also possible to operate so that the remaining output power is supplied as charging power P4 to the second DC voltage source 34.
  • the charging power P ⁇ b> 2 to the first DC voltage source 11 is made constant, the supply power P ⁇ b> 3 to the AC load connected to the load device connection end 21, and the second DC voltage source 34. It is a case where it is made to operate
  • the AC / DC converter 2 performs proportional-integral control (PI control) based on the deviation between the voltage command value VL1 * of the capacitor 3 and the voltage detection value VL1 of the voltage / current detector 52, and the AC power supply current command value Iacin.
  • PI control proportional-integral control
  • the second switching circuit 8 performs proportional control (P control) on the deviation between the current command value Ibat1 * of the first DC voltage source 11 and the current detection value Ibat1 of the voltage / current detection unit 53, and performs PWM control. 1 DC voltage source 11 is charged with a constant current (see FIG. 7C). Note that the switching elements 33 of the third switching circuit 13, the inverter 17, and the fourth switching circuit 30 operate in the same manner as in FIGS. 6A to 6C (FIGS. 8A to 8C). reference).
  • the charging power P2 to the first DC voltage source 11, the supply power P3 to the AC load connected to the load device connection end 21, and the second It operates so as to receive the total power from the AC power supply 1 together with the charging power P4 for the DC voltage source 34.
  • the time ratio of the first switching circuit 4 may be varied based on the feedback result of the voltage detection value VL ⁇ b> 1 of the voltage / current detection unit 52.
  • the discharge power P20 from the first DC voltage source 11 is used. Is distributed to the supply power P30 to the AC load connected to the load device connection end 21 and the charging power P40 to the second DC voltage source 34. Note that the input power P10 from the AC power supply 1 at this time is zero.
  • FIG. 11 is a block diagram of the control unit 100 for realizing the power flow shown in FIGS. 9 and 10.
  • FIG. 11 shows a case where the first DC voltage source 11 is discharged without particularly considering the voltage VL1 of the capacitor 3.
  • both the AC / DC converter 2 and the first switching circuit 4 stop operating, and the second switching circuit 8 performs PWM operation at a constant time ratio according to an arbitrary time ratio command value Duty *.
  • the first DC voltage source 11 is discharged (see FIG. 11A).
  • the switching elements 33 of the third switching circuit 13, the inverter 17, and the fourth switching circuit 30 operate in the same manner as in FIGS. 6 (a) to 6 (c) (FIG. 11 (b) to FIG. 11). 11 (d)).
  • the second DC voltage source 34 is used as the power supply source. It becomes. In this case, the discharge power P42 from the second DC voltage source 34 is distributed to the charge power P22 to the first DC voltage source 11 and the supply power P32 to the AC load connected to the load device connection end 21. Is done.
  • FIG. 14 is a block diagram of the control unit 100 for realizing the power flow shown in FIGS. 12 and 13.
  • FIG. 14 shows a case where the second DC voltage source 34 is discharged without particularly considering the voltage VL1 of the capacitor 3. Therefore, both the AC / DC converter 2 and the first switching circuit 4 stop operating, and the switch 35 in the previous stage of the second DC voltage source 34 is turned on, bypassing the switching element 33 and the smoothing coil 31.
  • the first DC voltage source 11 is controlled by constant current charging
  • the second DC voltage source 34 is controlled by constant voltage charging.
  • the first DC voltage source 11 and the second DC voltage source 34 are not limited to such a charging method, and a charging method according to the first and second DC voltage sources 11 and 34 is adopted. can do.
  • the first DC voltage source 11 may be charged with a constant voltage
  • the second DC voltage source 34 may be charged with a constant current.
  • the switch 9 When discharging the first DC voltage source 11, the switch 9 is turned on, the two switching elements 8c and 8d of one arm are turned off, and the two switching elements 8a and 8b of the other arm are PWM-controlled.
  • the first DC voltage source 11 may be discharged by half-bridge operation, or the first DC voltage source 11 may be discharged by full-bridge operation by PWM control of the four switching elements 8a to 8d. .
  • the switching element 33 of the second switching circuit 8 may be constituted by a rectifying passive element such as a diode.
  • the switching element 33, the switch 35, and the diode 36 are not necessary.
  • an AC load connected to the first DC voltage source 11, the second DC voltage source 34, or the load device connection terminal 21 via the transformer 6 (hereinafter, these are simply referred to as a generic term). It is possible to control the amount of power supplied from the AC power source 1, the first DC voltage source 11, or the second DC voltage source 34 according to the power required by the load).
  • the AC / DC converter 2 controls the output voltage of the AC / DC converter 2, whereby the total load power can be supplied from the AC power supply 1.
  • the voltage VL1 of the capacitor 3 on the output side of the AC / DC converter 2 is controlled by any of the switching circuits 8, 13, and 30 between the transformer 6 and the load, so that the output side of the AC / DC converter 2 is controlled.
  • the power supplied to the load on the rear stage of each switching circuit 8, 13, 30 that controls the voltage VL1 is adjusted. Thereby, the electric power supplied from AC power supply 1 can be made constant.
  • the second switching circuit 8 or the fourth switching circuit 30 operates in an arbitrary on time (Duty). By doing so, power can be supplied.
  • the induced voltage generated in the second winding 6b or the fourth winding 6d1, 6d2 of the transformer 6 is the first DC voltage source 11 or the second If the turns ratio of the transformer 6 is adjusted so as to be smaller than the charging voltage of the direct current voltage source 34, the operation of the second switching circuit 8 or the fourth switching circuit 30 is stopped, so that the first direct current voltage The power supply to the source 11 or the second DC voltage source 34 can be stopped.
  • the voltage Vtr2 of the second winding 6b of the transformer 6 is lower than the voltage Vbat1 of the first DC voltage source 11 by adjusting the number of turns of the first winding 6a and the second winding 6b. Set the turns ratio so that That is, it sets so that following Formula may be materialized.
  • Vtr2 ⁇ (n2 / n1) ⁇ Vtr1 ⁇ ⁇ Vbat1 In this state, since the voltage Vtr2 of the second winding 6b of the transformer 6 is lower than the voltage Vbat1 of the first DC voltage source 11, the first DC voltage source 11 is charged. I will not.
  • the second switching circuit 8 is operated as a step-up chopper. That is, first, the switch 9 is turned off, the switching element 8d of the second switching circuit 8 is turned on, and current is passed through the booster coil 7 to accumulate energy. Next, by turning off the switching element 8d and turning on the switching element 8c, the first DC voltage source 11 is charged via the switching element 8c by the energy accumulated in the booster coil 7. The amount of charge can be controlled by the on / off ratio of the switching element 8d.
  • the voltage Vtr2 of the second winding 6b of the transformer 6 is higher than the voltage Vbat1 of the first DC voltage source 11 depending on the turns ratio of the first winding 6a and the second winding 6b of the transformer 6.
  • the charge amount for the first DC voltage source 11 can be controlled by controlling the step-up ratio by causing the second switching circuit 8 to perform a step-up operation. Further, charging can be stopped by stopping the operation of the second switching circuit 8. Since charging can be stopped, for example, when the first DC voltage source 11 is a battery, charging can be stopped in a fully charged state, and overcharging can be prevented.
  • the power conversion device of the first embodiment by combining the control on the power source side with the control on the load side, it is possible to control the power distribution to multiple outputs, and as required.
  • the charging operation for the first DC voltage source 11 or the second DC voltage source 34 can be arbitrarily stopped while supplying power to another load.
  • FIGS. 15 and 16 are circuit configuration diagrams of the power converter in which the first DC voltage source of the power converter of FIGS. 1 and 2 is replaced with an AC / DC converter and an AC power source. 15 and 16, the first DC voltage source 11 of FIGS. 1 and 2 is replaced with an AC power supply 40, a voltage / current detector 41 of the AC power supply 40, and an AC / DC converter capable of bidirectional power conversion. It is replaced with 42.
  • the second DC voltage source 34 in the circuit configuration of FIGS. 1 and 2 may be replaced with an AC power supply, a voltage / current detection unit of the AC power supply, and an AC / DC converter capable of bidirectional power conversion. Same as above.
  • FIG. 17 and 18 are circuit configuration diagrams of a power conversion device according to Embodiment 2 of the present invention. Components that correspond to or correspond to those of Embodiment 1 shown in FIGS. 1 and 2 are denoted by the same reference numerals. Attached.
  • a structural feature of the second embodiment is that the AC / DC converter 2 includes four switching elements 17a to 17dc on the output end side in parallel with the first switching circuit 4 via the voltage / current detector 54.
  • the DC input terminal of the inverter 17 is connected.
  • the smoothing coils 18 a and 18 b, the smoothing capacitor 19, the common mode choke coil 20, the voltage / current detector 55, and the load device connection terminal 21 are sequentially connected to the AC output terminal of the inverter 17. Then, an AC power supply Vacout that is a power supply for an AC load (not shown) is generated at the load device connection end 21.
  • the input power P15 from the AC power source 1 is the charging power for the first DC voltage source 11.
  • the power is distributed to P25, supply power P35 to the AC load connected to the load device connection end 21, and charge power P45 to the second DC voltage source 34.
  • 21 and 22 are block diagrams of the control unit 100 for realizing the power flow of the power conversion device shown in FIGS. 19 and 20.
  • FIG. 21 gives priority to the supply power P35 to the AC load connected to the load device connection end 21 and the charge power P45 to the second DC voltage source 34, and the remaining power is given priority to the first DC.
  • the voltage source 11 is operated so as to be supplied as charging power P25.
  • the AC / DC converter 2 supplies power with a constant current.
  • the AC / DC converter 2 performs proportional control (P control) based on the deviation between the current command value Iacin * of the AC power supply 1 and the current detection value Iacin of the voltage / current detection unit 51, and performs PWM control to perform constant control. Electric power is supplied to the capacitor 3 with current.
  • the alternating current is controlled to a high power factor (see FIG.
  • the current command value Iacin * of the AC power supply 1 may be arbitrarily set.
  • the first switching circuit 4 supplies AC power to the transformer 6 by performing a PWM operation at a constant time ratio according to an arbitrary time ratio command value Duty * (see FIG. 21B).
  • the second switching circuit 8 performs proportional-integral control (PI control) based on the deviation between the voltage command value VL1 * of the capacitor 3 and the voltage detection value VL1 of the voltage / current detection unit 52, and the first DC voltage source 11 Current command value Ibat1 *.
  • PI control proportional-integral control
  • Proportional control (P control) is performed based on the deviation between the current command value Ibat1 * and the current detection value Ibat1 of the voltage / current detection unit 53, and charging current control of the first DC voltage source 11 is performed by PWM control ( (Refer FIG.21 (c)).
  • the inverter 17 uses the quotient of the command value Vacout * of the output AC voltage and the voltage detection value VL1 of the voltage / current detection unit 52 as the modulation factor of the sine wave inverter, and outputs the AC voltage Vacout to the load device connection end 21 by PWM control ( (Refer FIG.21 (d)).
  • the switching element 33 constituting the fourth switching circuit 30 is based on a proportional-integral control (PI control) based on the deviation between the voltage command value Vbat2 * of the second DC voltage source 34 and the voltage detection value Vbat2 of the voltage / current detector 56. Then, the charging voltage control of the second DC voltage source 34 is performed by PWM control (see FIG. 21E).
  • PI control proportional-integral control
  • a constant input power P15 is received from the AC power supply 1, and the supply power P35 to the AC load connected to the load device connection end 21 and the second DC voltage source 34 are received.
  • the remaining power output from the charging power P45 is operated so as to be supplied as the charging power P25 to the first DC voltage source 11.
  • the switching element 33 of the fourth switching circuit 30 operates so as to make the voltage VL1 of the capacitor 3 constant, and the second switching circuit 8 makes the voltage or current of the first DC voltage source 11 constant. Control to receive constant input power P15 from the AC power source 1, supply power P35 to the AC load connected to the load device connection end 21, and charging power P25 to the first DC voltage source 11. It is also possible to operate so as to supply the remaining electric power that has been output to the second DC voltage source 34.
  • FIG. 22 shows that the charging power P25 to the first DC voltage source 11 is constant, the supply power P35 to the AC load connected to the load device connection end 21, and the charging power to the second DC voltage source 34.
  • the AC / DC converter 2 performs proportional-integral control (PI control) based on the deviation between the voltage command value VL1 * of the capacitor 3 and the voltage detection value VL1 of the voltage / current detector 52, and the AC power supply current command value Iacin.
  • PI control proportional-integral control
  • the second switching circuit 8 performs proportional control (P control) on the deviation between the current command value Ibat1 * of the first DC voltage source 11 and the current detection value Ibat1 of the voltage / current detection unit 53, and performs PWM control.
  • the first DC voltage source 11 is charged with a constant current (see FIG. 22C).
  • the inverter 17 and the switching element 33 of the fourth switching circuit 30 operate in the same manner as in FIGS. 21D and 21E (see FIGS. 22D and 22E).
  • the duty ratio of the first switching circuit 4 may be varied based on the feedback result of the voltage detection value VL1 of the voltage / current detection unit 52.
  • the discharge power P26 from the first DC voltage source 11 is used. Is distributed to supply power P36 to the AC load connected to the load device connection end 21 and charge power P46 to the second DC voltage source 34. At this time, the input power P16 from the AC power supply 1 is zero.
  • FIG. 25 is a block diagram of the control unit 100 for realizing the power flow shown in FIG. 23 and FIG.
  • the AC / DC converter 2 stops its operation, and the second switching circuit 8 performs PWM operation at a fixed time ratio according to an arbitrary time ratio command value Duty * to discharge the first DC voltage source 11.
  • the first switching circuit 4 performs proportional-integral control (PI control) based on the deviation between the voltage command value VL1 * of the capacitor 3 and the voltage detection value VL1 of the voltage / current detection unit 52, and performs PWM control, whereby the capacitor 3
  • the voltage VL1 is controlled to be constant (see FIG. 25A).
  • the inverter 17 and the switching element 33 of the fourth switching circuit 30 operate in the same manner as in FIGS. 21D and 21E (see FIGS. 25C and 25D).
  • the second DC voltage source 34 is used as the power supply source. Therefore, at that time, the discharge power P48 from the second DC voltage source 34 is supplied to the charging power P28 to the first DC voltage source 11 and the AC load connected to the load device connection end 21. It is distributed to the supply power P38.
  • FIG. 28 is a block diagram of the control unit 100 for realizing the power flow shown in FIGS. 26 and 27.
  • the AC / DC converter 2 stops its operation, and the switching element 33 of the fourth switching circuit 30 performs the PWM operation at a constant time ratio based on an arbitrary time ratio command value Duty *, thereby The DC voltage source 34 is discharged (see FIG. 28C).
  • the first switching circuit 4 performs proportional integration (PI control) based on the deviation between the voltage command value VL1 * of the capacitor 3 and the voltage detection value VL1 of the voltage / current detection unit 52, and performs PWM control, thereby The voltage VL1 is controlled to be constant (see FIG. 28A).
  • PI control proportional integration
  • the second switching circuit 8 performs proportional-integral control (PI control) based on the deviation between the current command value Ibat1 * of the first DC voltage source 11 and the detected current value Ibat1 of the voltage / current detector 53, and performs PWM control.
  • PI control proportional-integral control
  • the inverter 17 operates in the same manner as in FIG. 21D (see FIG. 28D).
  • the first DC voltage source 11 is controlled by constant current charging
  • the second DC voltage source 34 is controlled by constant voltage charging.
  • the first DC voltage source 11 and the second DC voltage source 34 are not limited to such a charging method, and a charging method according to the first and second DC voltage sources 11 and 34 is adopted. can do.
  • the first DC voltage source 11 may be charged with a constant voltage
  • the second DC voltage source 34 may be charged with a constant current.
  • the switch 9 When discharging the first DC voltage source 11, the switch 9 is turned on, the two switching elements 8c and 8d of one arm are turned off, and the two switching elements 8a and 8b of the other arm are PWM-controlled. Then, the first DC voltage source 11 may be discharged by a half-bridge operation. Alternatively, the four DC switching elements 8a to 8d may be PWM controlled to discharge the first DC voltage source 11 by a full bridge operation.
  • the second embodiment it is possible to control the power supply amount from the AC power source 1 and the first and second DC voltage sources 11 and 34 according to the power required by the load via the transformer 6.
  • the AC / DC converter 2 controls the output voltage of the AC / DC converter 2, whereby the total load power can be supplied from the AC power supply 1.
  • the voltage VL1 of the capacitor 3 on the output side of the AC / DC converter 2 is controlled by any of the switching circuits 8, 13, and 30 between the transformer 6 and the load, so that the output side of the AC / DC converter 2 is controlled.
  • the power supplied to the load on the rear stage of each switching circuit 8, 13, 30 that controls the voltage VL1 is adjusted. Thereby, the electric power supplied from AC power supply 1 can be made constant.
  • the second switching circuit 8 or the fourth switching circuit 30 operates in an arbitrary on time (Duty). Power can be supplied.
  • the input power can be controlled to be distributed to multiple outputs, and power is supplied to other loads as necessary.
  • the charging operation for the first DC voltage source 11 or the second DC voltage source 34 can be arbitrarily stopped.
  • the DC voltage VL1 obtained by the AC / DC converter 2 can be applied to the inverter 17, so that the third winding 6c of the transformer 6 is omitted. The number of turns can be reduced.
  • the first DC voltage source 11 or the second DC voltage source 34 is replaced with an AC / DC converter and an AC power source capable of bidirectional power conversion.
  • 29 and 30 show circuit configuration diagrams of the power conversion device in which the first DC voltage source of the power conversion devices of FIGS. 17 and 18 is replaced with an AC / DC converter and an AC power supply. 29 and 30, the first DC voltage source 11 of FIGS. 17 and 18 is replaced with an AC power source 40, a voltage / current detector 41 of the AC power source 40, and an AC / DC converter capable of bidirectional power conversion. It is replaced with 42.
  • the AC / DC converter 42 capable of bidirectional power conversion regenerates power to the AC power supply 40, the same operation as the above-described operation of charging the first DC voltage source 11 in the circuit configurations of FIGS.
  • the AC / DC converter 42 capable of bidirectional power conversion receives power from the AC power supply 40, the operation is the same as the above-described operation discharging from the first DC voltage source 11 in the circuit configurations of FIGS. It becomes the operation.
  • the second DC voltage source 34 in the circuit configurations of FIGS. 17 and 18 may be replaced with an AC power source, a voltage / current detector of the AC power source, and an AC / DC converter capable of bidirectional power conversion. Same as above.
  • FIG. 31 is a circuit configuration diagram of a power conversion device according to Embodiment 3 of the present invention, and components corresponding to or corresponding to those of Embodiment 1 shown in FIGS. 1 and 2 are denoted by the same reference numerals.
  • the feature of the third embodiment is that the circuit configuration of the first embodiment shown in FIGS. 1 and 2 is connected to the fourth windings 6d1 and 6d2 of the transformer 6 and the windings 6d1 and 6d2.
  • the fourth switching circuit 30 and the circuit including the second DC voltage source 34 are eliminated.
  • Other configurations are the same as those in the first embodiment. Therefore, except for the operation of the circuit including the fourth switching circuit 30 and the second DC voltage source 34 in the first embodiment, the basic operation is the same as that in the first embodiment, and thus detailed description will be given here. Is omitted.
  • the input power can be controlled to be distributed to the AC load connected to the first DC voltage source 11 and the load device connection end 21, and the power is supplied to the AC load. While performing the supply, the charging operation for the first DC voltage source 11 can be arbitrarily stopped as necessary.
  • the second DC voltage source 34 as in the first embodiment is arranged as a separate and independent power system, for example, as a power source for vehicle electrical components. Applicable.
  • the first DC voltage source 11 may be replaced with an AC / DC converter and an AC power source capable of bidirectional power conversion.
  • FIG. 32 is a circuit configuration diagram of a power conversion device according to Embodiment 4 of the present invention, and components corresponding to or corresponding to those of Embodiment 1 shown in FIGS. 1 and 2 are denoted by the same reference numerals.
  • the feature of the fourth embodiment is that the third winding 6c of the transformer 6 and the third switching connected to the winding 6c with respect to the circuit configuration of the first embodiment shown in FIGS. That is, the circuit including the circuit 13 and the inverter 17 is deleted. Other configurations are the same as those in the first embodiment. Therefore, except for the operation of the circuit including the third switching circuit 13 and the inverter 17 in the first embodiment, the basic operation is the same as that in the first embodiment, and thus detailed description is omitted here.
  • the input power can be controlled to be distributed to the first and second DC voltage sources 11 and 34, and any one of the first and second DC voltage sources 11 and 34 can be controlled. While supplying power to one, the charging operation for the other DC voltage source can be arbitrarily stopped as necessary. Moreover, in the case of the configuration of the fourth embodiment, it is not particularly necessary to connect the AC load to the load device connection end 21 as in the first embodiment. Therefore, the third coil 6c and the third switching circuit 13 are not required. And a circuit including the inverter 17 can be omitted.
  • the first DC voltage source 11 or the second DC voltage source 34 may be replaced with an AC / DC converter and an AC power source capable of bidirectional power conversion. .
  • the present invention is not limited to the configurations shown in the first to fourth embodiments, and the configurations of the first to fourth embodiments may be combined as appropriate without departing from the spirit of the present invention. It is possible to add a part of the configuration or to omit a part of the configuration.

Abstract

　磁気的に結合した複数の巻線を用いて入力電力を負荷の電力要求に応じて多出力に電力分配する電力変換装置であって、交流電源（１）から電力を供給する場合は、ＡＣ／ＤＣコンバータ（２）、第１～第４のスイッチング回路（４）、（８）、（１３）、（３０）の少なくとも一つが、ＡＣ／ＤＣコンバータ（２）の出力側の電圧をその検出値と目標値との偏差に基づいて制御する。第１の直流電圧源（１１）または第２の直流電圧源（３４）から電力を供給する場合は、第１の直流電圧源（１１）または第２の直流電圧源（３４）とトランス（６）との間の第２のスイッチング回路（８）または第４のスイッチング回路（３０）が任意の時比率に基づいて電力を供給する。

Description

電力変換装置
　この発明は、入力電力を多出力に電力分配制御することができる電力変換装置に関するものである。
　従来の電力変換装置として、トランスに複合巻線を用いて多出力の電源構成を得るようにしたものがある（例えば、下記の特許文献１参照）。すなわち、この従来技術の電力変換装置は、互いに磁気結合をした複合巻線を有したトランスを用いて交流電源からの電力を二つの直流電圧源に充電する際に、どちらかの直流電圧源に優先順位を設けて充電することを目的とする。また、交流電源がないときには一方の直流電圧源を供給源として双方向スイッチにより、他方の直流電圧源を充電するようにしている。
特許第４２６３７３６号公報
　しかしながら、上記の特許文献１記載の従来の電力変換装置において、充電を制御するための双方向型スイッチ回路は、スイッチング素子と、当該スイッチング素子に逆並列に接続されたダイオードとで構成されている。そのため、双方向型スイッチ回路でＰＷＭ制御により直流電圧源への受電量を制御しようとしてもブリッジ型に接続されたダイオードにより整流されてしまうため、直流電圧源への充電量をコントロールできず、結果として交流入力電力を分配制御できないという課題があった。
　この発明は、上記のような問題点を解消するためになされたものであって、磁気的に結合した複数の巻線を用いて入力電力を負荷の電力要求に応じて多出力に電力分配制御できる電力変換装置を提供することを目的とする。
　この発明に係る電力変換装置は、互いに磁気的に結合された３以上の巻線でトランスが構成され、上記巻線のうち１以上の巻線に第１のスイッチング回路が接続され、上記第１のスイッチング回路の入力部に交流電源の入力電力を直流変換するＡＣ／ＤＣコンバータの直流側が接続され、上記ＡＣ／ＤＣコンバータの直流側電圧を検出する電圧検出部を有し、上記巻線のうち残りの１以上の巻線にスイッチング回路と負荷が接続されたものであって、上記ＡＣ／ＤＣコンバータ、上記第１のスイッチング回路、上記スイッチング回路の少なくとも１つは、上記ＡＣ／ＤＣコンバータの出力側の電圧をその検出値と目標値の偏差に基づいて制御するとともに、上記トランスを介して接続された負荷側の上記スイッチング回路は、負荷側の電圧又は電流をその検出値と目標値の偏差に基づいて制御することにより負荷条件に応じて供給電力を分配する。
　この発明の電力変換装置によれば、電力を要求する負荷とトランスの間のスイッチング回路が負荷の電圧もしくは電流の検出値と目標値の偏差に基づいて電力を出力することで、入力電力を負荷条件に応じて多出力に電力分配制御することができる。
この発明の実施の形態１による電力変換装置の回路構成図である。 この発明の実施の形態１による電力変換装置の回路構成図である。 この発明の実施の形態１による電力変換装置の電力フローの説明図である。 この発明の実施の形態１による電力変換装置の電力フローの説明図である。 図３及び図４に示した電力フローを実現する制御部のブロック図である。 図３及び図４に示した電力フローを実現する制御部のブロック図である。 図３及び図４に示した電力フローを実現する制御部のブロック図である。 図３及び図４に示した電力フローを実現する制御部のブロック図である。 この発明の実施の形態１による電力変換装置の電力フローの説明図である。 この発明の実施の形態１による電力変換装置の電力フローの説明図である。 図９及び図１０に示した電力フローを実現する制御部のブロック図である。 この発明の実施の形態１による電力変換装置の電力フローの説明図である。 この発明の実施の形態１による電力変換装置の電力フローの説明図である。 図１２及び図１３に示した電力フローを実現する制御部のブロック図である。 この発明の実施の形態１による他の電力変換装置の回路構成図である。 この発明の実施の形態１による他の電力変換装置の回路構成図である。 この発明の実施の形態２による電力変換装置の回路構成図である。 この発明の実施の形態２による電力変換装置の回路構成図である。 この発明の実施の形態２による電力変換装置の電力フローの説明図である。 この発明の実施の形態２による電力変換装置の電力フローの説明図である。 図１９及び図２０に示した電力フローを実現する制御部のブロック図である。 図１９及び図２０に示した電力フローを実現する制御部のブロック図である。 この発明の実施の形態２による電力変換装置の電力フローの説明図である。 この発明の実施の形態２による電力変換装置の電力フローの説明図である。 図２３及び図２４に示した電力フローを実現する制御部のブロック図である。 この発明の実施の形態２による電力変換装置の電力フローの説明図である。 この発明の実施の形態２による電力変換装置の電力フローの説明図である。 図２６及び図２７に示した電力フローを実現する制御部のブロック図である。 この発明の実施の形態２による他の電力変換装置の回路構成図である。 この発明の実施の形態２による他の電力変換装置の回路構成図である。 この発明の実施の形態３による電力変換装置の回路構成図である。 この発明の実施の形態４による電力変換装置の回路構成図である。
実施の形態１．
　図１及び図２は、この発明の実施の形態１による電力変換装置の回路構成図である。
　この実施の形態１の電力変換装置は、例えば、電動車両の充電器を中心とした電源システムに適用されるものである。交流電源１は商用交流電源や自家発電機などであり、第１の直流電圧源１１は車両走行用の高圧バッテリであり、第２の直流電圧源３４は車両電装品の電源である鉛バッテリ等のバッテリであり、インバータ１７は車内で使用可能な交流１００Ｖ電源を供給する、電源システムに適用可能である。
　交流電源１は、電圧電流検出部５１を介してＡＣ／ＤＣコンバータ２に接続され、交流電圧Ｖａｃｉｎは直流電圧ＶＬ１としてコンデンサ３に蓄積される。この直流電圧ＶＬ１は第１のスイッチング回路４により交流電圧Ｖｔｒ１に変換される。第１のスイッチング回路４は、４つのスイッチング素子４ａ～４ｄがブリッジ型に接続されたインバータとして機能し、交流電源１からの入力電力の受電量を制御する。
　第１のスイッチング回路４の第１交流端に昇圧コイル５の第１端が接続され、この昇圧コイル５の第２端に複合巻線トランス（以下、単にトランスという）６の１次側となる第１の巻線６ａの第１端が接続され、第１の巻線６ａの第２端が第１のスイッチング回路４の第２交流端に接続される。
　トランス６の２次側となる第２の巻線６ｂの第１端は、昇圧コイル７の第１端に接続され、この昇圧コイル７の第２端は第２のスイッチング回路８の第１交流端と２つのスイッチング素子９ａ、９ｂを備えたスイッチ９の第１端に接続され、第２の巻線６ｂの第２端と第２のスイッチング回路８の第２交流端が接続される。そして、第２のスイッチング回路８は、４つのスイッチング素子８ａ～８ｄがブリッジ型に接続されており、第１の直流電圧源１１を充電する際には、昇圧チョッパとして機能する。
　スイッチ９の第２端は直列に接続された２つのコンデンサ１０ａ、１０ｂの接続点に接続される。第２のスイッチング回路８の直流プラス端子は、コンデンサ１０ａのもう一端と電圧電流検出部５３を介して第１の直流電圧源１１のプラス端に接続される。第２のスイッチング回路８の直流マイナス端子はコンデンサ１０ｂのもう一端と電圧電流検出部５３を介して第１の直流電圧源１１のマイナス端に接続される。なお、２つのコンデンサ１０ａ、１０ｂは、ここでは同じコンデンサ容量となるように構成されている。
　トランス６の３次側となる第３の巻線６ｃは、第１端が昇圧コイル１２の第１端に接続され、この昇圧コイル１２の第２端は第３のスイッチング回路１３の第１交流端に接続され、第３の巻線６ｃの第２端は、第３のスイッチング回路１３の第２交流端に接続される。第３のスイッチング回路１３は、整流素子１３ａとスイッチング素子１３ｂの直列接続した１レグ、および整流素子１３ｃとスイッチング素子１３ｄの直列接続した１レグを、並列接続した２レグ構成となっている。そして、この第３のスイッチング回路１３は、通常は整流回路として機能し、また後述の平滑コンデンサ１５に生じる直流電圧ＶＬ２が所定値よりも低い場合には昇圧チョッパとして機能する。
　トランス６の第３の巻線６ｃに生じた交流電圧Ｖｔｒ３は、第３のスイッチング回路１３で直流変換され、平滑コイル１４と平滑コンデンサ１５とで平滑化され、電圧電流検出部５４を介してコンデンサ１６に蓄積され直流電圧ＶＬ２となる。コンデンサ１６は、４つのスイッチング素子１７ａ～１７ｄで構成されるインバータ１７の直流入力端に接続される。インバータ１７の交流出力端は、平滑コイル１８ａ、１８ｂ、平滑コンデンサ１９、コモンモードチョークコイル２０、電圧電流検出部５５、および負荷機器接続端２１が順次接続されている。負荷機器接続端２１では、これに接続される図示しない各種の機器（以下、交流負荷という）に対して、供給電源である交流電圧Ｖａｃｏｕｔを生成する。
　トランス６の４次側となる第４の巻線６ｄ１、６ｄ２は、センタータップ型に構成され、その両端には第４のスイッチング回路３０を構成する２つのスイッチング素子３０ａ、３０ｂの第１端がそれぞれ接続されている。第４の巻線６ｄ１、６ｄ２のセンタータップとなる接続点には、スイッチング素子３３が接続されるとともに、２つのスイッチング素子３５ａ、３５ｂで構成されるスイッチ３５が接続される。
　スイッチング素子３３の出力側は、還流ダイオード３６と平滑コイル３１との接続点に接続されている。平滑コイル３１の出力とスイッチ３５の出力と平滑コンデンサ３２の第１端がそれぞれ共通に接続され、電圧電流検出部５６を経て第２の直流電圧源３４のプラス端に接続される。スイッチング素子３０ａ、３０ｂの第２端はそれぞれ接続され、還流ダイオード３６のアノード端、平滑コンデンサ３２の第２端及び第２の直流電圧源３４のマイナス端に接続される。第４のスイッチング回路３０は、上記の２つのスイッチング素子３０ａ、３０ｂ、スイッチング素子３３、還流ダイオード３６、および平滑コイル３１で構成され、スイッチング素子３３、還流ダイオード３６、および平滑コイル３１の構成により降圧チョッパとして機能する。
　なお、第１～第４のスイッチング回路４、８、１３、３０を構成する各スイッチング素子や、インバータ１７を構成する各スイッチング素子は、ＩＧＢＴ（Ｉｎｓｕｌａｔｅｄ　Ｇａｔｅ　Ｂｉｐｏｌａｒ　Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）に限らず、ＭＯＳＦＥＴ（Ｍｅｔａｌ　Ｏｘｉｄｅ　Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ　Ｆｉｅｌｄ　Ｅｆｆｅｃｔ　Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）などであってもよい。
　また、制御部１００は第１～第４のスイッチング回路４、８、１３、３０や、インバータ１７の動作を制御する役割を果たす。
　上記構成の電力変換装置における電力分配の概要について、次に説明する。
　交流電源１が接続されていてこの交流電源１を電源システムの電力供給源とする場合、交流電源１の電圧ＶａｃｉｎをＡＣ／ＤＣコンバータ２で直流電圧ＶＬ１に変換し、この直流電圧ＶＬ１をトランス６で絶縁された２次側直流電圧Ｖｂａｔ１に変換して第１の直流電圧源１１を充電する。また、直流電圧ＶＬ１は、トランス６で絶縁された３次側の直流電圧ＶＬ２に変換され、インバータ１７により直流－交流変換され、負荷機器接続端２１に接続される交流負荷に対する交流電圧Ｖａｃｏｕｔを生成する。さらに、直流電圧ＶＬ１はトランス６で絶縁された４次側の直流電圧Ｖｂａｔ２に変換されて第２の直流電圧源３４を充電する。
　交流電源１が接続されていないために第１の直流電圧源１１を電源システムの電力供給源とする場合、第１の直流電圧源１１の電圧Ｖｂａｔ１が、トランス６で絶縁された３次側の直流電圧ＶＬ２に変換された後、インバータ１７により直流－交流変換され、負荷機器接続端２１に接続される交流負荷に対する交流電圧Ｖａｃｏｕｔを生成する。また、第１の直流電圧源１１の電圧Ｖｂａｔ１は、トランス６で絶縁された４次側の直流電圧Ｖｂａｔ２に変換されて第２の直流電圧源３４を充電する。
　交流電源１が接続されておらずかつ第１の直流電圧源１１の充電量が不十分なため、第２の直流電圧源３４を電源システムの電力供給源とする場合、第２の直流電圧源３４の電圧Ｖｂａｔ２がトランス６で絶縁された３次側の直流電圧ＶＬ２に変換された後、インバータ１７により負荷機器接続端２１に接続される交流負荷に対する交流電源Ｖａｃｏｕｔを生成する。また、第２の直流電圧源３４の電圧Ｖｂａｔ２は、トランス６で絶縁された２次側の直流電圧Ｖｂａｔ１に変換されて第１の直流電圧源１１を充電する。
　次に、この発明の実施の形態１による電力変換装置の電力フローについて図３から図１４を参照して説明する。
　図３及び図４に示すように、交流電源１が接続されていてこれを電源システムの電力供給源とする場合には、交流電源１からの入力電力Ｐ１は、第１の直流電圧源１１への充電電力Ｐ２と、負荷機器接続端２１に接続される交流負荷への供給電力Ｐ３と、第２の直流電圧源３４への充電電力Ｐ４とに分配される。
　図５から図８は、図３及び図４に示した電力フローを実現するための制御部１００のブロック図である。
　ここで、図５及び図６のブロック図は、負荷機器接続端２１に接続される交流負荷への供給電力Ｐ３と、第２の直流電圧源３４への充電電力Ｐ４とを優先させ、その残りの電力を第１の直流電圧源１１への充電電力Ｐ２として供給するように動作させる場合である。その場合、ＡＣ／ＤＣコンバータ２は定電流で電力供給を行う。すなわち、ＡＣ／ＤＣコンバータ２は、交流電源１の電流指令値Ｉａｃｉｎ＊と電圧電流検出部５１の電流検出値Ｉａｃｉｎとの偏差を比例制御（Ｐ制御）し、ＰＷＭ制御することにより、定電流でコンデンサ３に向けて電力を供給しつつ、同時に交流電流を高力率に制御する（図５（ａ）参照）。このとき、交流電源１の電流指令値Ｉａｃｉｎ＊は任意に設定してよい。また、第１のスイッチング回路４は、任意の時比率指令値Ｄｕｔｙ＊による一定の時比率でＰＷＭ動作することでトランス６に交流電力を供給する（図５（ｂ）参照）。
　第２のスイッチング回路８は、コンデンサ３の電圧指令値ＶＬ１＊と電圧電流検出部５２の電圧検出値ＶＬ１との偏差に基づいて比例積分制御（ＰＩ制御）を行い、第１の直流電圧源１１の電流指令値Ｉｂａｔ１＊とする。この電流指令値Ｉｂａｔ１＊と電圧電流検出部５３の電流検出値Ｉｂａｔ１との偏差を比例制御（Ｐ制御）し、ＰＷＭ制御することで、第１の直流電圧源１１の充電電流制御を行なう（図５（ｃ）参照）。
　第３のスイッチング回路１３は、平滑コンデンサ１５の電圧指令値ＶＬ２＊と電圧電流検出部５４の電圧検出値ＶＬ２との偏差に基づいて比例積分制御（ＰＩ制御）し、ＰＷＭ制御することで、平滑コンデンサ１５の電圧ＶＬ２を制御する（図６（ａ）参照）。また、インバータ１７は、出力交流電圧の指令値Ｖａｃｏｕｔ＊と電圧電流検出部５４の電圧検出値ＶＬ２の商により正弦波インバータの変調率とし、ＰＷＭ制御により交流電圧Ｖａｃｏｕｔを負荷機器接続端２１へ出力する（図６（ｂ）参照）。
　第４のスイッチング回路３０を構成するスイッチング素子３３は、第２の直流電圧源３４の電圧指令値Ｖｂａｔ２＊と電圧電流検出部５６の電圧検出値Ｖｂａｔ２との偏差に基づいて比例積分制御（ＰＩ制御）し、ＰＷＭ制御することで第２の直流電圧源３４の充電電圧制御を行う（図６（ｃ）参照）。
　このように、図５及び図６に示した制御では、交流電源１から一定の入力電力Ｐ１を受電し、負荷機器接続端２１に接続される交流負荷への供給電力Ｐ３と、第２の直流電圧源３４への充電電力Ｐ４とを出力した残りの電力を第１の直流電圧源１１への充電電力Ｐ２として供給するように動作させる。
　なお、第４のスイッチング回路３０のスイッチング素子３３がコンデンサ３の電圧ＶＬ１を一定にするように動作し、第２のスイッチング回路８が第１の直流電圧源１１の電圧もしくは電流を一定にするように制御することで、交流電源１から一定の入力電力Ｐ１を受電し、負荷機器接続端２１に接続される交流負荷への供給電力Ｐ３と第１の直流電圧源１１への充電電力Ｐ１とを出力した残りの電力を第２の直流電圧源３４への充電電力Ｐ４として供給するように動作させることもできる。
　図７及び図８は、第１の直流電圧源１１への充電電力Ｐ２を一定にして、負荷機器接続端２１に接続される交流負荷への供給電力Ｐ３と、第２の直流電圧源３４への充電電力Ｐ４の合計電力を交流電源１から受電するように動作させる場合である。その場合、ＡＣ／ＤＣコンバータ２は、コンデンサ３の電圧指令値ＶＬ１＊と電圧電流検出部５２の電圧検出値ＶＬ１との偏差に基づいて比例積分制御（ＰＩ制御）し、交流電源電流指令値Ｉａｃｉｎ＊とする。この交流電源電流指令値Ｉａｃｉｎ＊と電圧電流検出部５１の電流検出値Ｉａｃｉｎとの偏差に基づいて比例制御（Ｐ制御）し、ＰＷＭ制御することで、コンデンサ３の電圧ＶＬ１の制御を行ないながら、交流電源電流Ｉａｃｉｎを高力率制御する（図７（ａ）参照）。また、第１のスイッチング回路４は、任意の時比率指令値Ｄｕｔｙ＊による一定の時比率でＰＷＭ動作することでトランス６に交流電力を供給する（図７（ｂ）参照）。
　第２のスイッチング回路８は、第１の直流電圧源１１の電流指令値Ｉｂａｔ１＊と電圧電流検出部５３の電流検出値Ｉｂａｔ１との偏差を比例制御（Ｐ制御）し、ＰＷＭ制御することで第１の直流電圧源１１を定電流で充電する（図７（ｃ）参照）。
　なお、第３のスイッチング回路１３、インバータ１７、第４のスイッチング回路３０のスイッチング素子３３は、図６（ａ）～（ｃ）の場合と同様に動作する（図８（ａ）～（ｃ）参照）。
　このように、図７及び図８に示した制御では、第１の直流電圧源１１への充電電力Ｐ２と、負荷機器接続端２１に接続される交流負荷への供給電力Ｐ３と、第２の直流電圧源３４への充電電力Ｐ４との合計電力を交流電源１から受電するように動作する。なお、図５、図６、図７、図８の制御において、第１のスイッチング回路４の時比率を電圧電流検出部５２の電圧検出値ＶＬ１のフィードバック結果に基づいて可変してもよい。
　図９及び図１０に示すように、交流電源１が接続されていないために、第１の直流電圧源１１を電力供給源とする場合には、第１の直流電圧源１１からの放電電力Ｐ２０は、負荷機器接続端２１に接続される交流負荷への供給電力Ｐ３０と、第２の直流電圧源３４への充電電力Ｐ４０とに分配される。なお、このときの交流電源１からの入力電力Ｐ１０はゼロである。
　図１１は、図９及び図１０に示した電力フローを実現するための制御部１００のブロック図である。
　ここで、図１１は、コンデンサ３の電圧ＶＬ１を特に考慮することなく、第１の直流電圧源１１を放電させる場合である。その場合、ＡＣ／ＤＣコンバータ２と第１のスイッチング回路４は共に動作を停止するとともに、第２のスイッチング回路８は、任意の時比率指令値Ｄｕｔｙ＊による一定の時比率でＰＷＭ動作することで第１の直流電圧源１１を放電させる（図１１（ａ）参照）。
　なお、第３のスイッチング回路１３、インバータ１７、第４のスイッチング回路３０のスイッチング素子３３は、図６（ａ）～図６（ｃ）の場合と同様に動作する（図１１（ｂ）～図１１（ｄ）参照）。
　図１２及び図１３に示すように、交流電源１が接続されておらず、かつ第１の直流電圧源１１の充電量が不十分な場合には、第２の直流電圧源３４が電力供給源となる。この場合、第２の直流電圧源３４からの放電電力Ｐ４２は、第１の直流電圧源１１への充電電力Ｐ２２と、負荷機器接続端２１に接続される交流負荷への供給電力Ｐ３２とに分配される。
　図１４は、図１２及び図１３に示した電力フローを実現するための制御部１００のブロック図である。
　ここで、図１４は、コンデンサ３の電圧ＶＬ１を特に考慮することなく、第２の直流電圧源３４を放電させる場合である。そのため、ＡＣ／ＤＣコンバータ２と第１のスイッチング回路４は共に動作を停止するとともに、第２の直流電圧源３４の前段のスイッチ３５はＯＮ状態となり、スイッチング素子３３と平滑コイル３１をバイパスする。
　そして、第４のスイッチング回路３０のスイッチング素子３０ａ、３０ｂを任意の時比率指令値Ｄｕｔｙ＊による一定の時比率でＰＷＭ動作させることでトランス６に交流電力を供給する（図１４（ｄ）参照）。第２のスイッチング回路８は、第１の直流電圧源１１の電流指令値Ｉｂａｔ１＊と電圧電流検出部５３の電流検出値Ｉｂａｔ１との偏差に基づいて比例制御（Ｐ制御）し、ＰＷＭ制御することで、第１の直流電圧源１１を定電流で充電する（図１４（ａ）参照）。
　なお、第３のスイッチング回路１３とインバータ１７は、図６（ｂ）、図６（ｃ）の場合と同様に動作する（図１４（ｂ）、図１４（ｃ）参照）。
　なお、上記の制御部１００の制御動作の説明では、第１の直流電圧源１１は定電流充電による制御を行い、また、第２の直流電圧源３４は定電圧充電による制御を行なっているが、第１の直流電圧源１１、第２の直流電圧源３４共に、このような充電方法に限定されるものではなく、第１、第２の直流電圧源１１、３４に応じた充電方法を採用することができる。例えば、第１の直流電圧源１１を定電圧で充電しても構わないし、第２の直流電圧源３４を定電流で充電しても構わない。
　また、第１の直流電圧源１１を放電する場合、スイッチ９をオン、一方のアームの２つのスイッチング素子８ｃ、８ｄをオフ状態とし、他方のアームの２つのスイッチング素子８ａ、８ｂをＰＷＭ制御してハーフブリッジ動作で第１の直流電圧源１１を放電しても良いし、あるいは４つのスイッチング素子８ａ～８ｄをＰＷＭ制御してフルブリッジ動作で第１の直流電圧源１１を放電してもよい。
　また、第１の直流電圧源１１、第２の直流電圧源３４、又はインバータ１７への電圧、電流を制御しない場合、若しくは第１の直流電圧源１１又は第２直流電圧源３４からの電力供給を行なわない場合は、それぞれ第２のスイッチング回路８、第３のスイッチング回路１３、又は第４のスイッチング回路３０のスイッチング素子３３はダイオードなどの整流用受動素子で構成しても良い。また、第２の直流電圧源３４の電圧もしくは電流を制御しない場合、スイッチング素子３３、スイッチ３５、ダイオード３６は不要となる。第３のスイッチング回路１３で平滑コンデンサ１５の電圧を制御する場合には、平滑コイル１４を省くこともできる。
　この実施の形態１により、トランス６を介して、第１の直流電圧源１１、第２の直流電圧源３４、または負荷機器接続端２１に接続される交流負荷（以下、これらを総称して単に負荷と称する）が要求する電力に応じて、交流電源１、第１の直流電圧源１１、又は第２の直流電圧源３４からの電力供給量を制御することが可能となる。
　すなわち、交流電源１のみを電力供給源とする場合、ＡＣ／ＤＣコンバータ２の出力電圧をＡＣ／ＤＣコンバータ２が制御することで、負荷電力の合計を交流電源１から供給することができる。また、ＡＣ／ＤＣコンバータ２の出力側のコンデンサ３の電圧ＶＬ１をトランス６と負荷の間の各スイッチング回路８、１３、３０のいずれかが制御することで、ＡＣ／ＤＣコンバータ２の出力側の電圧ＶＬ１を制御している各スイッチング回路８、１３、３０の後段側の負荷への供給電力を調整する。これにより、交流電源１からの供給電力を一定にすることができる。
　また、第１の直流電圧源１１または第２の直流電圧源３４のみを電力供給源とする場合、第２のスイッチング回路８、あるいは第４のスイッチング回路３０が任意のオン時間（Ｄｕｔｙ）で動作することで電力供給することができる。
　ここで、図１及び図２に示した電力変換装置において、トランス６の第２の巻線６ｂ又は第４の巻線６ｄ１、６ｄ２に生じる誘起電圧が、第１の直流電圧源１１又は第２の直流電圧源３４の充電電圧よりも小さくなるようにトランス６の巻数比を調整すれば、第２のスイッチング回路８又は第４のスイッチング回路３０の動作を停止することで、第１の直流電圧源１１又は第２の直流電圧源３４への電力供給を停止させることが可能である。
　例えば、第１の巻線６ａと第２の巻線６ｂの各巻数を調整して、トランス６の第２の巻線６ｂの電圧Ｖｔｒ２が第１の直流電圧源１１の電圧Ｖｂａｔ１よりも低い電圧となるような巻数比に設定する。すなわち、次式が成立するように設定する。
　Ｖｔｒ２＝｛（ｎ２／ｎ１）×Ｖｔｒ１｝＜Ｖｂａｔ１
　この状態のままでは、第１の直流電圧源１１の電圧Ｖｂａｔ１よりもトランス６の第２の巻線６ｂの電圧Ｖｔｒ２の方が低いことから、第１の直流電圧源１１に対して充電は行われない。
　そこで、第１の直流電圧源１１を充電するためには、第２のスイッチング回路８を昇圧チョッパとして動作させる。すなわち、まず、スイッチ９をオフし、第２のスイッチング回路８のスイッチング素子８ｄをオンにして、昇圧コイル７に電流を流してエネルギーを蓄積する。次に、スイッチング素子８ｄをオフするとともにスイッチング素子８ｃをオンにすることで、昇圧コイル７に蓄積されたエネルギーによりスイッチング素子８ｃを介して第１の直流電圧源１１を充電する。充電量はこのスイッチング素子８ｄのオン／オフ比率により制御できることになる。
　このように、トランス６の第１の巻線６ａと第２の巻線６ｂの巻数比によって第１の直流電圧源１１の電圧Ｖｂａｔ１よりもトランス６の第２の巻線６ｂの電圧Ｖｔｒ２の電圧の方が低くなるように設定した状態で、第２のスイッチング回路８を昇圧動作させて昇圧比を制御することにより、第１の直流電圧源１１に対する充電量の制御が可能となる。また、第２のスイッチング回路８の動作を停止することで充電停止ができる。充電停止ができることで、例えば第１の直流電圧源１１がバッテリであった場合には、満充電状態で充電を停止させ、過充電を防止することができる。
　以上のように、この実施の形態１の電力変換装置によれば、負荷側の制御に電源側の制御を組み合わせることで、入力電力を多出力に電力分配制御することができるとともに、必要に応じて他の負荷に電力供給を行いながら、第１の直流電圧源１１あるいは第２の直流電圧源３４に対する充電動作を任意に停止することができる。
　また、図１及び図２の電力変換装置の回路構成図において、第１の直流電圧源１１または第２の直流電圧源３４を、双方向に電力変換可能なＡＣ／ＤＣコンバータと交流電源に置き換えることができる。図１５及び図１６は、図１及び図２の電力変換装置の第１の直流電圧源をＡＣ／ＤＣコンバータと交流電源に置き換えた電力変換装置の回路構成図を示す。すなわち、図１５及び図１６において、図１及び図２の第１の直流電圧源１１を、交流電源４０と、交流電源４０の電圧電流検出部４１と、双方向電力変換可能なＡＣ／ＤＣコンバータ４２とで置き換えている。双方向電力変換可能なＡＣ／ＤＣコンバータ４２が交流電源４０に電力を回生する場合、図１及び図２の回路構成における第１の直流電圧源１１を充電している上述の動作と同様の動作となり、双方向電力変換可能なＡＣ／ＤＣコンバータ４２が交流電源４０から電力を受電する場合、図１及び図２の回路構成における第１の直流電圧源１１から放電している上述の動作と同様の動作となる。なお、図１及び図２の回路構成における第２の直流電圧源３４を、交流電源と、交流電源の電圧電流検出部と、双方向電力変換可能なＡＣ／ＤＣコンバータとで置き換えた場合も、上記と同様である。
実施の形態２．
　図１７及び図１８は、この発明の実施の形態２による電力変換装置の回路構成図であり、図１及び図２に示した実施の形態１と対応もしくは相当する構成部分には同一の符号を付す。
　この実施の形態２の構成上の特徴は、ＡＣ／ＤＣコンバータ２の出力端側に、第１のスイッチング回路４と並列に電圧電流検出部５４を介して４つのスイッチング素子１７ａ～１７ｄｃで構成されるインバータ１７の直流入力端が接続されている。また、このインバータ１７の交流出力端には平滑コイル１８ａ、１８ｂ、平滑コンデンサ１９、コモンモードチョークコイル２０、電圧電流検出部５５、および負荷機器接続端２１が順次接続されている。そして、この負荷機器接続端２１において図示しない交流負荷の供給電源である交流電源Ｖａｃｏｕｔが生成される。
　その他の構成は、実施の形態１の場合と基本的に同じであるから、対応する構成部分には同一の符号を付して詳しい説明は省略する。また、第１～第４のスイッチング回路４、８、１３、３０やインバータ１７などの動作についても、基本的には実施の形態１と同様であるから、ここでは詳しい説明は省略する。
　次に、この発明の実施の形態１による電力変換装置の電力フローについて図１９から図２８を参照して説明する。
　図１９及び図２０に示すように、交流電源１が接続されていてこれを電力供給源とする場合には、交流電源１からの入力電力Ｐ１５は、第１の直流電圧源１１への充電電力Ｐ２５と、負荷機器接続端２１に接続される交流負荷への供給電力Ｐ３５と、第２の直流電圧源３４への充電電力Ｐ４５とに分配される。
　図２１と図２２は、図１９及び図２０に示した電力変換装置の電力フローを実現するための制御部１００のブロック図である。
　ここで、図２１は、負荷機器接続端２１に接続される交流負荷への供給電力Ｐ３５と、第２の直流電圧源３４への充電電力Ｐ４５と優先させ、その残りの電力を第１の直流電圧源１１への充電電力Ｐ２５として供給するように動作させる場合である。その場合、ＡＣ／ＤＣコンバータ２が定電流で電力供給を行う。すなわち、ＡＣ／ＤＣコンバータ２は、交流電源１の電流指令値Ｉａｃｉｎ＊と電圧電流検出部５１の電流検出値Ｉａｃｉｎとの偏差に基づいて比例制御（Ｐ制御）し、ＰＷＭ制御することにより、定電流でコンデンサ３に向けて電力を供給する。同時に交流電流を高力率に制御する（図２１（ａ）参照）。このとき、交流電源１の電流指令値Ｉａｃｉｎ＊は任意に設定してよい。第１のスイッチング回路４は任意の時比率指令値Ｄｕｔｙ＊による一定の時比率でＰＷＭ動作することでトランス６に交流電力を供給する（図２１（ｂ）参照）。
　第２のスイッチング回路８は、コンデンサ３の電圧指令値ＶＬ１＊と電圧電流検出部５２の電圧検出値ＶＬ１との偏差に基づいて比例積分制御（ＰＩ制御）を行い、第１の直流電圧源１１の電流指令値Ｉｂａｔ１＊とする。この電流指令値Ｉｂａｔ１＊と電圧電流検出部５３の電流検出値Ｉｂａｔ１との偏差に基づいて比例制御（Ｐ制御）し、ＰＷＭ制御することで第１の直流電圧源１１の充電電流制御を行なう（図２１（ｃ）参照）。
　インバータ１７は、出力交流電圧の指令値Ｖａｃｏｕｔ＊と電圧電流検出部５２の電圧検出値ＶＬ１の商により正弦波インバータの変調率とし、ＰＷＭ制御により交流電圧Ｖａｃｏｕｔを負荷機器接続端２１へ出力する（図２１（ｄ）参照）。
　第４のスイッチング回路３０を構成するスイッチング素子３３は、第２の直流電圧源３４の電圧指令値Ｖｂａｔ２＊と電圧電流検出部５６の電圧検出値Ｖｂａｔ２との偏差に基づいて比例積分制御（ＰＩ制御）し、ＰＷＭ制御することで第２の直流電圧源３４の充電電圧制御を行う（図２１（ｅ）参照）。
　このように、図２１に示した制御では、交流電源１から一定の入力電力Ｐ１５を受電し、負荷機器接続端２１に接続される交流負荷への供給電力Ｐ３５と、第２の直流電圧源３４への充電電力Ｐ４５とを出力した残りの電力を第１の直流電圧源１１への充電電力Ｐ２５として供給するように動作させる。
　なお、第４のスイッチング回路３０のスイッチング素子３３がコンデンサ３の電圧ＶＬ１を一定にするように動作し、第２のスイッチング回路８が第１の直流電圧源１１の電圧もしくは電流を一定にするように制御することで、交流電源１からの一定の入力電力Ｐ１５を受電し、負荷機器接続端２１に接続される交流負荷への供給電力Ｐ３５と、第１の直流電圧源１１への充電電力Ｐ２５とを出力した残りの電力を第２の直流電圧源３４に供給するように動作させることもできる。
　図２２は、第１の直流電圧源１１への充電電力Ｐ２５を一定にして、負荷機器接続端２１に接続される交流負荷への供給電力Ｐ３５と、第２の直流電圧源３４への充電電力Ｐ４５の合計電力を交流電源１から受電するように動作させる場合である。その場合、ＡＣ／ＤＣコンバータ２は、コンデンサ３の電圧指令値ＶＬ１＊と電圧電流検出部５２の電圧検出値ＶＬ１との偏差に基づいて比例積分制御（ＰＩ制御）し、交流電源電流指令値Ｉａｃｉｎ＊とする。この交流電源電流指令値Ｉａｃｉｎ＊と電圧電流検出部５１の電流検出値Ｉａｃｉｎとの偏差に基づいて比例制御（Ｐ制御）し、ＰＷＭ制御することで、コンデンサ３の電圧ＶＬの制御を行ないながら、交流電源電流Ｉａｃｉｎを高力率制御する（図２２（ａ）参照）。また、第１のスイッチング回路４は、任意の時比率指令値Ｄｕｔｙ＊による一定の時比率でＰＷＭ動作することでトランス６に交流電力を供給する（図２２（ｂ）参照）。
　第２のスイッチング回路８は、第１の直流電圧源１１の電流指令値Ｉｂａｔ１＊と電圧電流検出部５３の電流検出値Ｉｂａｔ１との偏差を比例制御（Ｐ制御）し、ＰＷＭ制御することで、第１の直流電圧源１１を定電流で充電する（図２２（ｃ）参照）。
　なお、インバータ１７、第４のスイッチング回路３０のスイッチング素子３３は、図２１（ｄ）、図２１（ｅ）の場合と同様に動作する（図２２（ｄ）、図２２（ｅ）参照）。
　このように、図２２に示した制御では、第１の直流電圧源１１への充電電力Ｐ２５と、負荷機器接続端２１に接続される交流負荷への供給電力Ｐ３５と、第２の直流電圧源３４への充電電力Ｐ４５との合計電力を交流電源１から受電するように動作する。なお、図２１、図２２の制御において、第１のスイッチング回路４の時比率を電圧電流検出部５２の電圧検出値ＶＬ１のフィードバック結果に基づいて可変してもよい。
　図２３及び図２４に示すように、交流電源１が接続されていないために、第１の直流電圧源１１を電力供給源とする場合には、第１の直流電圧源１１からの放電電力Ｐ２６は、負荷機器接続端２１に接続される交流負荷への供給電力Ｐ３６と、第２の直流電圧源３４への充電電力Ｐ４６とに分配される。なお、このときの交流電源１からの入力電力Ｐ１６はゼロである。
　図２５は、図２３及び図２４に示した電力フローを実現するための制御部１００のブロック図である。
　ここで、ＡＣ／ＤＣコンバータ２は動作を停止するとともに、第２のスイッチング回路８は、任意の時比率指令値Ｄｕｔｙ＊によって固定の時比率でＰＷＭ動作させ、第１の直流電圧源１１を放電させる（図２５（ｂ）参照）。第１のスイッチング回路４は、コンデンサ３の電圧指令値ＶＬ１＊と電圧電流検出部５２の電圧検出値ＶＬ１との偏差に基づいて比例積分制御（ＰＩ制御）し、ＰＷＭ制御することで、コンデンサ３の電圧ＶＬ１を一定に制御する（図２５（ａ）参照）。
　なお、インバータ１７、第４のスイッチング回路３０のスイッチング素子３３は、図２１（ｄ）、図２１（ｅ）の場合と同様に動作する（図２５（ｃ）、図２５（ｄ）参照）。
　図２６及び図２７に示すように、交流電源１が接続されておらず、かつ第１の直流電圧源１１の充電量が不十分な場合には、第２の直流電圧源３４が電力供給源となるので、その際には、第２の直流電圧源３４からの放電電力Ｐ４８は、第１の直流電圧源１１への充電電力Ｐ２８と、負荷機器接続端２１に接続される交流負荷への供給電力Ｐ３８とに分配される。
　図２８は、図２６及び図２７に示した電力フローを実現するための制御部１００のブロック図である。
　ここで、ＡＣ／ＤＣコンバータ２は、動作を停止するとともに、第４のスイッチング回路３０のスイッチング素子３３は、任意の時比率指令値Ｄｕｔｙ＊による一定の時比率でＰＷＭ動作することで、第２の直流電圧源３４を放電させる（図２８（ｃ）参照）。
　第１のスイッチング回路４は、コンデンサ３の電圧指令値ＶＬ１＊と電圧電流検出部５２の電圧検出値ＶＬ１との偏差に基づいて比例積分（ＰＩ制御）し、ＰＷＭ制御することで、コンデンサ３の電圧ＶＬ１を一定に制御する（図２８（ａ）参照）。
　第２のスイッチング回路８は、第１の直流電圧源１１の電流指令値Ｉｂａｔ１＊と電圧電流検出部５３の電流検出値Ｉｂａｔ１との偏差に基づいて比例積分制御（ＰＩ制御）し、ＰＷＭ制御することで、第１の直流電圧源１１の充電電流を制御する（図２８（ｂ）参照）。
　なお、インバータ１７は、図２１（ｄ）の場合と同様に動作する（図２８（ｄ）参照）。
　なお、上記の制御部１００の制御動作の説明では、第１の直流電圧源１１は定電流充電で制御を行い、また、第２の直流電圧源３４は定電圧充電で制御を行なっているが、第１の直流電圧源１１、第２の直流電圧源３４共に、このような充電方法に限定されるものではなく、第１、第２の直流電圧源１１、３４に応じた充電方法を採用することができる。例えば、第１の直流電圧源１１を定電圧で充電しても構わないし、第２の直流電圧源３４を定電流で充電しても構わない。
　また、第１の直流電圧源１１を放電する場合、スイッチ９をオン、一方のアームの２つのスイッチング素子８ｃ、８ｄをオフ状態とし、他方のアームの２つのスイッチング素子８ａ、８ｂをＰＷＭ制御してハーフブリッジ動作で第１の直流電圧源１１を放電しても良い。あるいは４つのスイッチング素子８ａ～８ｄをＰＷＭ制御してフルブリッジ動作で第１の直流電圧源１１を放電してもよい。
　この実施の形態２により、トランス６を介して負荷が要求する電力に応じて交流電源１や第１、第２の直流電圧源１１、３４からの電力供給量を制御することが可能となる。
　すなわち、交流電源１のみを電力供給源とする場合、ＡＣ／ＤＣコンバータ２の出力電圧をＡＣ／ＤＣコンバータ２が制御することで、負荷電力の合計を交流電源１から供給することができる。また、ＡＣ／ＤＣコンバータ２の出力側のコンデンサ３の電圧ＶＬ１をトランス６と負荷の間の各スイッチング回路８、１３、３０のいずれかが制御することで、ＡＣ／ＤＣコンバータ２の出力側の電圧ＶＬ１を制御している各スイッチング回路８、１３、３０の後段側の負荷への供給電力を調整する。これにより、交流電源１からの供給電力を一定にすることができる。
　また、第１の直流電圧源１１または第２の直流電圧源３４のみを電力供給源とする場合、第２のスイッチング回路８または第４のスイッチング回路３０が任意のオン時間（Ｄｕｔｙ）で動作することで電力供給することができる。
　なお、この実施の形態２の電力変換装置においても、実施の形態１の場合と同様に、トランス６からの誘起電圧が負荷側の電圧よりも小さくなるようトランス６の巻数比を調整すれば、負荷とトランス６間の第２、第４のスイッチング回路８、３０が動作を停止することで、負荷への供給を停止させることが可能である。
　以上のように、この実施の形態２の電力変換装置によれば、実施の形態１と同様に、入力電力を多出力に電力分配制御できるとともに、必要に応じて他の負荷に電力供給を行いながら、第１の直流電圧源１１、あるいは第２の直流電圧源３４に対する充電動作を任意に停止することができる。しかも、交流電源１とインバータ１７との間で絶縁が不要なときには、ＡＣ／ＤＣコンバータ２で得られた直流電圧ＶＬ１をインバータ１７に印加できるので、トランス６の第３の巻線６ｃを省いて巻数を少なく構成することができる。
　また、図１７及び図１８の電力変換装置の回路構成図において、第１の直流電圧源１１または第２の直流電圧源３４を、双方向に電力変換可能なＡＣ／ＤＣコンバータと交流電源に置き換えることができる。図２９及び図３０は、図１７及び図１８の電力変換装置の第１の直流電圧源をＡＣ／ＤＣコンバータと交流電源に置き換えた電力変換装置の回路構成図を示す。すなわち、図２９及び図３０において、図１７及び図１８の第１の直流電圧源１１を、交流電源４０と、交流電源４０の電圧電流検出部４１と、双方向電力変換可能なＡＣ／ＤＣコンバータ４２とで置き換えている。双方向電力変換可能なＡＣ／ＤＣコンバータ４２が交流電源４０に電力を回生する場合、図１７及び図１８の回路構成における第１の直流電圧源１１を充電している上述の動作と同様の動作となり、双方向電力変換可能なＡＣ／ＤＣコンバータ４２が交流電源４０から電力を受電する場合、図１７及び図１８の回路構成における第１の直流電圧源１１から放電している上述の動作と同様の動作となる。なお、図１７及び図１８の回路構成における第２の直流電圧源３４を、交流電源と、交流電源の電圧電流検出部と、双方向電力変換可能なＡＣ／ＤＣコンバータとで置き換えた場合も、上記と同様である。
実施の形態３．
　図３１は、この発明の実施の形態３による電力変換装置の回路構成図であり、図１及び図２に示した実施の形態１と対応もしくは相当する構成部分には同一の符号を付す。
　この実施の形態３の特徴は、図１及び図２に示した実施の形態１の回路構成に対して、トランス６の第４の巻線６ｄ１、６ｄ２、およびこれらの巻線６ｄ１、６ｄ２に接続される第４のスイッチング回路３０や第２の直流電圧源３４を含む回路が削除されていることである。その他の構成は、実施の形態１の場合と同じである。
　したがって、実施の形態１における第４のスイッチング回路３０や第２の直流電圧源３４を含む回路の動作を除けば、基本的な動作は、実施の形態１と同様であるから、ここでは詳しい説明は省略する。
　この実施の形態３の電力変換装置によれば、入力電力を第１の直流電圧源１１と負荷機器接続端２１に接続される交流負荷に対して電力分配制御できるとともに、交流負荷に対して電力供給を行いながら、必要に応じて第１の直流電圧源１１に対する充電動作を任意に停止することができる。しかも、この実施の形態３の構成の場合、実施の形態１のような第２の直流電圧源３４が、例えば車両電装品の電源として、別個独立した電力系統として配備されているような場合に適用可能である。
　また、図３１の電力変換装置の回路構成図において、第１の直流電圧源１１を双方向に電力変換可能なＡＣ／ＤＣコンバータと交流電源に置き換えてもよい。
実施の形態４．
　図３２は、この発明の実施の形態４による電力変換装置の回路構成図であり、図１及び図２に示した実施の形態１と対応もしくは相当する構成部分には同一の符号を付す。
　この実施の形態４の特徴は、図１及び図２に示した実施の形態１の回路構成に対して、トランス６の第３の巻線６ｃおよびこの巻線６ｃに接続される第３のスイッチング回路１３やインバータ１７を含む回路が削除されていることである。その他の構成は、実施の形態１の場合と同じである。
　したがって、実施の形態１における第３のスイッチング回路１３やインバータ１７を含む回路の動作を除けば、基本的な動作は、実施の形態１と同様であるから、ここでは詳しい説明は省略する。
　この実施の形態４の電力変換装置によれば、入力電力を第１、第２の直流電圧源１１、３４に電力分配制御できるとともに、第１、第２の直流電圧源１１、３４のいずれか一方に対して電力供給を行いながら、必要に応じて他方の直流電圧源に対する充電動作を任意に停止することができる。しかも、この実施の形態４の構成の場合、実施の形態１のような交流負荷を負荷機器接続端２１に接続する必要性が特に無く、したがって、第３のコイル６ｃ、第３のスイッチング回路１３、およびインバータ１７を含む回路を省略できる場合に適用可能である。
　また、図３２の電力変換装置の回路構成図において、第１の直流電圧源１１または第２の直流電圧源３４を、双方向に電力変換可能なＡＣ／ＤＣコンバータと交流電源に置き換えてもよい。
　なお、この発明は、上記の実施の形態１～４に示した構成のみに限定されるものではなく、この発明の趣旨を逸脱しない範囲において、実施の形態１～４の構成を適宜組み合わせたり、その構成に一部変形を加えたり、構成を一部省略することが可能である。

Claims (11)

  1. 互いに磁気的に結合された３以上の巻線でトランスが構成され、上記巻線のうち１以上の巻線に第１のスイッチング回路が接続され、上記第１のスイッチング回路の入力部に交流電源の入力電力を直流変換するＡＣ／ＤＣコンバータの直流側が接続され、上記ＡＣ／ＤＣコンバータの直流側電圧を検出する電圧検出部を有し、上記巻線のうち残りの１以上の巻線にスイッチング回路と負荷が接続されたものであって、
    　上記ＡＣ／ＤＣコンバータ、上記第１のスイッチング回路、上記スイッチング回路の少なくとも１つは、上記ＡＣ／ＤＣコンバータの出力側の電圧をその検出値と目標値の偏差に基づいて制御するとともに、上記トランスを介して接続された負荷側の上記スイッチング回路は、負荷側の電圧又は電流をその検出値と目標値の偏差に基づいて制御することにより負荷条件に応じて供給電力を分配する電力変換装置。
  2. 互いに磁気的に結合された第１の巻線、第２の巻線、第３の巻線、第４の巻線でトランスが構成され、上記第１の巻線に上記第１のスイッチング回路が接続され、上記第２の巻線と第１の直流電圧源との間に第２のスイッチング回路が接続され、上記第３の巻線とインバータとの間に第３のスイッチング回路が接続され、上記第４の巻線と第２の直流電圧源との間に第４のスイッチング回路が接続され、上記交流電源が上記ＡＣ／ＤＣコンバータに接続され、上記ＡＣ／ＤＣコンバータの出力端に上記第１のスイッチング回路が接続されたものであって、
    　上記第１の直流電圧源、上記第２の直流電圧源、および上記インバータに接続される機器を負荷と見た場合に、上記ＡＣ／ＤＣコンバータ、上記第１～第４のスイッチング回路の少なくとも一つは、上記ＡＣ／ＤＣコンバータの出力側の電圧をその検出値と目標値との偏差に基づいて制御するとともに、上記トランスを介して接続された負荷側の上記各スイッチング回路は、負荷側の電圧もしくは電流を検出値と目標値との偏差に基づいて制御することにより、負荷条件に応じて供給電力を分配する請求項１に記載の電力変換装置。
  3. 互いに磁気的に結合された第１の巻線、第２の巻線、第４の巻線でトランスが構成され、上記第１の巻線に上記第１のスイッチング回路が接続され、上記第２の巻線と第１の直流電圧源との間に第２のスイッチング回路が接続され、上記第４の巻線と第２の直流電圧源との間に第４のスイッチング回路が接続され、上記交流電源が上記ＡＣ／ＤＣコンバータに接続され、上記ＡＣ／ＤＣコンバータの出力端には上記第１のスイッチング回路とインバータとが並列に接続されたものであって、
    　上記第１の直流電圧源、第２の直流電圧源、および上記インバータに接続される機器を負荷と見た場合に、上記ＡＣ／ＤＣコンバータ、上記第１、第２、第４のスイッチング回路の少なくとも一つは、上記ＡＣ／ＤＣコンバータの出力側の電圧をその検出値と目標値との偏差に基づいて制御するとともに、上記トランスを介して接続された負荷側の上記各スイッチング回路は、負荷側の電圧もしくは電流を検出値と目標値との偏差に基づいて制御することにより、負荷条件に応じて供給電力を分配する請求項１に記載の電力変換装置。
  4. 互いに磁気的に結合された第１の巻線、第２の巻線、第３の巻線でトランスが構成され、上記第１の巻線に上記第１のスイッチング回路が接続され、上記第２の巻線と第１の直流電圧源との間に第２のスイッチング回路が接続され、上記第３の巻線とインバータとの間に第３のスイッチング回路が接続され、上記交流電源が上記ＡＣ／ＤＣコンバータに接続され、上記ＡＣ／ＤＣコンバータの出力端に上記第１のスイッチング回路が接続されたものであって、
    　上記第１の直流電圧源、および上記インバータに接続される機器を負荷と見た場合に、上記ＡＣ／ＤＣコンバータ、上記第１、第２、第３のスイッチング回路の少なくとも一つは、上記ＡＣ／ＤＣコンバータの出力側の電圧をその検出値と目標値との偏差に基づいて制御するとともに、上記トランスを介して接続された負荷側の上記各スイッチング回路は、負荷側の電圧もしくは電流を検出値と目標値との偏差に基づいて制御することにより、負荷条件に応じて供給電力を分配する請求項１に記載の電力変換装置。
  5. 互いに磁気的に結合された第１の巻線、第２の巻線、第４の巻線でトランスが構成され、上記第１の巻線に上記第１のスイッチング回路が接続され、上記第２の巻線と第１の直流電圧源との間に第２のスイッチング回路が接続され、上記第４の巻線と第２の直流電圧源との間に第４のスイッチング回路が接続され、上記交流電源が上記ＡＣ／ＤＣコンバータに接続され、上記ＡＣ／ＤＣコンバータの出力端に上記第１のスイッチング回路が接続されたものであって、
    　上記第１の直流電圧源、および第２の直流電圧源を負荷と見た場合に、上記ＡＣ／ＤＣコンバータ、上記第１、第２、第４のスイッチング回路の少なくとも一つは、上記ＡＣ／ＤＣコンバータの出力側の電圧をその検出値と目標値との偏差に基づいて制御するとともに、上記トランスを介して接続された負荷側の上記各スイッチング回路は、負荷側の電圧もしくは電流を検出値と目標値との偏差に基づいて制御することにより、負荷条件に応じて供給電力を分配する請求項１に記載の電力変換装置。
  6. 上記ＡＣ／ＤＣコンバータが上記交流電源からの入力電力を整流し、上記第１のスイッチング回路が上記トランスに電力供給を行なう状態で、上記ＡＣ／ＤＣコンバータが当該ＡＣ／ＤＣコンバータの出力電圧を検出値と目標値に基づいて制御するとともに、上記トランスを介して接続された負荷側の上記スイッチング回路は、負荷側の出力電圧または出力電流をその検出値と目標値との偏差に基づいて制御することにより、上記トランスを介して接続された上記負荷が要求する電力を上記交流電源から受電する請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の電力変換装置。
  7. 上記ＡＣ／ＤＣコンバータが上記交流電源からの入力電力を整流し、上記第１のスイッチング回路が上記トランスに電力供給を行なう状態で、上記ＡＣ／ＤＣコンバータは、一定の電力を上記交流電源から受電するように一定の交流電流実効値の目標値に基づいて制御するとともに、上記トランスを介して接続された負荷側の上記スイッチング回路のいずれか一つが、上記ＡＣ／ＤＣコンバータの出力電圧を検出値と目標値に基づいて制御し、さらに、上記トランスを介して接続された負荷側のそれ以外の上記スイッチング回路は、負荷側の出力電圧または出力電流をその検出値と目標値との偏差に基づいて制御することにより、上記交流電源から受電した電力を１つの上記負荷への供給電力を調整しながら、その他の上記負荷に電力供給する請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の電力変換装置。
  8. 上記第１の直流電圧源のみを電力供給源とする場合において、上記ＡＣ／ＤＣコンバータは動作を停止するとともに、上記第２のスイッチング回路が上記トランスに向けて電力を供給する状態で、上記第１のスイッチング回路と上記第２のスイッチング回路が上記ＡＣ／ＤＣコンバータの出力側の電圧を検出値と目標値との偏差に基づいて制御するとともに、上記トランスを介して接続された負荷側の上記スイッチング回路は、負荷側の出力電圧または出力電流をその検出値と目標値との偏差に基づいて制御することにより、上記トランスを介して接続された上記負荷に上記第１の直流電圧源からの供給電力を負荷条件に応じて分配する請求項２から請求項５のいずれか１項に記載の電力変換装置。
  9. 上記第２の直流電圧源のみを電力供給源とする場合において、上記ＡＣ／ＤＣコンバータは動作を停止するとともに、上記第４のスイッチング回路が上記トランスに向けて電力を供給する状態で、上記第１のスイッチング回路と上記第４のスイッチング回路が上記ＡＣ／ＤＣコンバータの出力側の電圧を検出値と目標値との偏差に基づいて制御するとともに、上記トランスを介して接続された負荷側の上記スイッチング回路は、負荷側の出力電圧または出力電流をその検出値と目標値との偏差に基づいて制御することにより、上記トランスを介して接続される上記負荷に上記第２の直流電圧源からの供給電力を負荷条件に応じて分配する請求項２、請求項３、請求項５のいずれか１項に記載の電力変換装置。
  10. 上記トランスに誘起される電圧が上記トランスを介して接続された負荷側の上記スイッチング回路の後段の直流電圧よりも小さくなるように巻数比を調整し、負荷側の上記スイッチング回路が動作を停止することで、上記負荷への電力供給を停止する請求項１から請求項９のいずれか１項に記載の電力変換装置。
  11. 上記トランスに接続される上記スイッチング回路のいずれかを受動素子で構成する請求項１から請求項１０のいずれか１項に記載の電力変換装置。
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2016152641A (ja) * 2015-02-16 2016-08-22 Tdk株式会社 双方向ｄｃ／ｄｃコンバータ
FR3040114A1 (fr) * 2015-08-12 2017-02-17 Peugeot Citroen Automobiles Sa Dispositif electrique multifonction
US10277139B2 (en) 2014-05-14 2019-04-30 Mitsubishi Electric Corporation Power conversion device which detects power shortage and switches to a power supply that is capable of supplying power
WO2021059402A1 (ja) * 2019-09-25 2021-04-01 東芝キヤリア株式会社 昇圧コンバータ

Families Citing this family (20)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9641089B2 (en) * 2013-07-11 2017-05-02 Mitsubishi Electric Corporation DC-DC converter
WO2015192133A2 (en) * 2014-06-13 2015-12-17 University Of Maryland An integrated dual-output grid-to-vehicle (g2v) and vehicle-to-grid (v2g) onboard charger for plug-in electric vehicles
CN107112903B (zh) * 2015-02-02 2019-03-26 三菱电机株式会社 Dc/dc转换器
TWI558084B (zh) * 2015-04-17 2016-11-11 Bidirectional power control and dual power module parallel return controller
US10439516B2 (en) * 2015-06-23 2019-10-08 Nissan Motor Co., Ltd. Inverter with charging capability
JP6235540B2 (ja) * 2015-08-28 2017-11-22 株式会社豊田中央研究所 電力変換回路
CN204915554U (zh) * 2015-09-18 2015-12-30 泰科电子(上海)有限公司 感应电路、混合驱动电路及感应器组件
US10608545B2 (en) * 2015-10-05 2020-03-31 Resilient Power Systems, LLC Power management utilizing synchronous common coupling
DE112016004548T5 (de) * 2015-10-05 2018-06-21 Resilient Power Systems, LLC Leistungsmanagement unter Verwenden einer synchronen gemeinsamen Kopplung
JP6652841B2 (ja) * 2016-01-19 2020-02-26 東芝テック株式会社 非接触受電装置
JP6541884B2 (ja) * 2016-07-19 2019-07-10 三菱電機株式会社 Ｄｃ／ｄｃコンバータ
EP3290254A1 (de) * 2016-08-31 2018-03-07 Siemens Aktiengesellschaft Bidirektionaler bordnetzumrichter und verfahren zu dessen betrieb
DE102016218160A1 (de) 2016-09-21 2018-03-22 Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. Vorrichtung und Verfahren zum Zuführen von Energie zu einer Mehrzahl von Energiespeicherbauteilen und/oder zum Bereitstellen von in den Energiespeicherbauteilen gespeicherter Energie
KR102043050B1 (ko) * 2017-12-04 2019-11-11 중앙제어 주식회사 전기차 충전기의 고장 검출 방법 및 장치
JP6963487B2 (ja) * 2017-12-14 2021-11-10 シャープ株式会社 Ｄｃ／ｄｃコンバータ
DE102017130474A1 (de) * 2017-12-19 2019-06-19 Dr. Ing. H.C. F. Porsche Aktiengesellschaft Transformatorvorrichtung für eine Ladestation für das elektrische Laden von Fahrzeugen mit wenigstens zwei Ladepunkten
US10998826B2 (en) * 2019-02-20 2021-05-04 Sharp Kabushiki Kaisha Converter provided with control unit that performs switching control for switching elements
US11279247B2 (en) * 2019-05-20 2022-03-22 Ford Global Technologies, Llc All electric range extender electrical topology for a battery electric vehicle
US11332039B2 (en) * 2019-07-12 2022-05-17 Tusimple, Inc. Vehicle power distribution architecture
CN114179643B (zh) * 2021-10-29 2024-02-09 深圳市科华恒盛科技有限公司 一种双向充电桩

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008109754A (ja) * 2006-10-24 2008-05-08 Tdk Corp スイッチング電源装置
JP2009177940A (ja) * 2008-01-24 2009-08-06 Shindengen Electric Mfg Co Ltd 双方向ｄｃ／ｄｃコンバータ
JP2010178566A (ja) * 2009-01-30 2010-08-12 Tdk Corp 双方向コンバータ

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6115273A (en) * 1998-07-09 2000-09-05 Illinois Tool Works Inc. Power converter with low loss switching
JP2007508799A (ja) * 2003-10-13 2007-04-05 コーニンクレッカ フィリップス エレクトロニクス エヌ ヴィ 電力変換器
WO2007004565A1 (ja) * 2005-07-01 2007-01-11 Hitachi Medical Corporation 電源装置及びこれを用いた磁気共鳴イメージング装置
JP4263736B2 (ja) 2006-10-31 2009-05-13 Ｔｄｋ株式会社 スイッチング電源装置
US7675759B2 (en) * 2006-12-01 2010-03-09 Flextronics International Usa, Inc. Power system with power converters having an adaptive controller
KR101194485B1 (ko) * 2010-10-19 2012-10-24 삼성전기주식회사 가변 주파수 역률 제어 충전 장치
US8575863B2 (en) 2011-11-08 2013-11-05 Atmel Corporation Color correcting device driver
WO2015059949A1 (ja) 2013-10-23 2015-04-30 三菱電機株式会社 電力変換装置

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008109754A (ja) * 2006-10-24 2008-05-08 Tdk Corp スイッチング電源装置
JP2009177940A (ja) * 2008-01-24 2009-08-06 Shindengen Electric Mfg Co Ltd 双方向ｄｃ／ｄｃコンバータ
JP2010178566A (ja) * 2009-01-30 2010-08-12 Tdk Corp 双方向コンバータ

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10277139B2 (en) 2014-05-14 2019-04-30 Mitsubishi Electric Corporation Power conversion device which detects power shortage and switches to a power supply that is capable of supplying power
JP2016152641A (ja) * 2015-02-16 2016-08-22 Tdk株式会社 双方向ｄｃ／ｄｃコンバータ
FR3040114A1 (fr) * 2015-08-12 2017-02-17 Peugeot Citroen Automobiles Sa Dispositif electrique multifonction
WO2021059402A1 (ja) * 2019-09-25 2021-04-01 東芝キヤリア株式会社 昇圧コンバータ

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Publication number Publication date
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