WO2019124555A1 - スイッチング電源装置 - Google Patents

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circuit
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switching
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慎太朗 田崎
賢人 望月
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パナソニックＩｐマネジメント株式会社
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Definitions

  • the present disclosure relates to a switching power supply.
  • a power supply device that converts AC power from a plurality of AC power supplies into DC power (see, for example, Patent Document 1).
  • An object of the present disclosure is to provide a switching power supply device capable of downsizing the device without requiring a noise removal filter of a relay driver circuit.
  • One embodiment of the present disclosure is a switching power supply device including a plurality of power supply circuits corresponding to each phase of a multiphase alternating current power supply, in any one phase of the plurality of phase alternating current power supplies among the plurality of power supply circuits.
  • a switching circuit capable of switching a phase connected to a non-corresponding power supply circuit to the arbitrary one phase or a phase to which the power supply circuit corresponds, and on the power supply line on the negative side of the multiphase AC power supply
  • a rush current prevention circuit provided at a position closer to the multiple phase AC power supply than a connection point to which each of the plurality of power supply circuits is connected, for preventing rush current, and a plurality of the plurality from the switching circuit and the rush current prevention circuit
  • a filter circuit provided at a position on the phase alternating current power supply side and in which all the lines of the plurality of phases are magnetically coupled.
  • Block diagram showing a state in which the switching power supply according to the first embodiment of the present disclosure is connected to a two-phase AC power supply A flowchart showing an example of the operation of the switching power supply device according to the first embodiment of the present disclosure
  • a flowchart showing an example of the operation of the switching power supply according to the second embodiment of the present disclosure Block diagram showing
  • FIG. 1 is a block diagram showing a state in which the switching power supply 1 is connected to a single phase AC power supply 2a.
  • FIG. 2 is a block diagram showing a state in which the switching power supply 1 is connected to the two-phase AC power supply 2b.
  • Switching power supply device 1 may be used, for example, in a charging device of a vehicle (for example, an electric vehicle or a hybrid vehicle) or may be used in other devices.
  • the switching power supply device 1 is a device that converts AC power from the single-phase AC power supply 2 a or the two-phase AC power supply 2 b into DC power and outputs the DC power.
  • the high-power battery 3 is, for example, a battery for driving a motor of a vehicle. Examples of the high-power battery 3 include a lithium ion battery.
  • the switching power supply device 1 includes a power supply filter 10, a power supply circuit 20a, a power supply circuit 20b, a switching circuit 30, an inrush current prevention circuit 40, and a control circuit 50.
  • the switching power supply device 1 is configured to include two power supply circuits 20a and 20b so as to be able to cope with any of the single-phase AC power supply 2a and the two-phase AC power supply 2b.
  • the power supply filter 10 AC power is input to the power supply filter 10 from the single-phase AC power supply 2a or the two-phase AC power supply 2b.
  • the power supply filter 10 has a function of preventing noise intrusion into the power supply circuits 20a and 20b and noise outflow from the power supply circuits 20a and 20b.
  • the power supply filter 10 has a first terminal 11 a and a second terminal 11 b connectable to the outside.
  • the line 12a, the coil 13a, the line 12b, the coil 13b, and the line 12c are provided between the first terminal 11a and the second terminal 11b in order from the first terminal 11a side.
  • the power supply filter 10 also has a third terminal 11 c and a fourth terminal 11 d connectable to the outside. Between the third terminal 11c and the fourth terminal 11d, a line 12d, a coil 13c, a line 12e, a coil 13d and a line 12f are provided in this order from the third terminal 11c side.
  • the power supply filter 10 has a fifth terminal 11 e and a sixth terminal 11 f that can be connected to the outside.
  • a line 12g, a coil 13e, a line 12h, a coil 13f, and a line 12i are provided in order from the fifth terminal 11e side between the fifth terminal 11e and the sixth terminal 11f.
  • the coils 13a, 13c and 13e form a three-phase common mode coil 13A configured by winding three windings around one core material. Coils 13a, 13c and 13e in three-phase common mode coil 13A are magnetically coupled to each other.
  • the coils 13b, 13d and 13f form a three-phase common mode coil 13B configured by winding three windings around one core material. Coils 13b, 13d and 13f in three-phase common mode coil 13B are magnetically coupled to each other.
  • X capacitors 14a and 14d are provided between the lines 12a, 12d and 12g.
  • X capacitors 14b and 14e are provided between the lines 12b, 12e and 12h.
  • X capacitors 14c and 14f are provided between the lines 12c, 12f and 12i, respectively.
  • the X capacitors 14a to 14c play a role in reducing noise in the normal mode.
  • Y capacitors 15a are provided on the lines 12a, 12d and 12g.
  • Y capacitors 15b are provided on the lines 12b, 12e and 12h.
  • Y capacitors 15c are provided on the lines 12c, 12f and 12i. The Y capacitors 15a to 15c play a role in reducing common mode noise.
  • the power supply filter 10 is a filter having two three-phase common mode coils and three Y capacitors.
  • the power supply filter 10 having such a configuration is a filter circuit in which all lines of a plurality of phases are magnetically coupled.
  • the first terminal 11a is connected to the line L1 which is a positive electrode side power supply line of the single phase AC power supply 2a.
  • the second terminal 11b is connected to the line L1a.
  • the line L1a is connected to the positive electrode side of the power supply circuit 20a.
  • the third terminal 11 c is not connected to any line of the single phase AC power supply 2 a.
  • the fourth terminal 11d is connected to the line L2a.
  • the line L2a is connected to the switching circuit 30.
  • the fifth terminal 11 e is connected to a line L 3 which is a negative electrode side power supply line of the single phase AC power supply 2 a.
  • the sixth terminal 11f is connected to the line L3a.
  • the line L3a is connected to the inrush current prevention circuit 40.
  • the switching power supply device 1 when the switching power supply device 1 is connected to the two-phase AC power supply 2b, the first terminal 11a is connected to the line L11 which is the first-phase positive electrode power supply line of the two-phase AC power supply 2b. Ru.
  • the third terminal 11c is connected to L12 which is a second-phase positive electrode side power supply line of the two-phase AC power supply 2b.
  • the fifth terminal 11 e is connected to a line L 13 which is a negative electrode side power supply line of the two-phase AC power supply 2 b.
  • the power supply circuits 20 a and 20 b each include an AC / DC converter 21 and a DC / DC converter 22.
  • the AC / DC converter 21 is provided downstream of the power supply filter 10.
  • the AC / DC converter 21 converts AC power from the power supply filter 10 into DC power and outputs the DC power to the DC / DC converter 22.
  • the AC / DC converter 21 has an electrolytic capacitor 21a for initial charge and a voltmeter 21b that measures the voltage of the electrolytic capacitor 21a.
  • the voltage value measured by the voltmeter 21 b is output to the control circuit 50.
  • the DC / DC converter 22 is provided downstream of the AC / DC converter 21.
  • the DC / DC converter 22 transforms the voltage of the DC power from the AC / DC converter 21 and outputs it to the high-power battery 3.
  • switching circuit 30 When switching power supply device 1 is connected to single-phase AC power supply 2a, switching circuit 30 supplies the power from single-phase AC power supply 2a to both power circuits 20a and 20b only in the first mode and power circuit 20a. It is a circuit which switches with the 2nd mode to supply.
  • switching circuit 30 supplies a power from the first phase of two-phase AC power supply 2b to both power circuits 20a and 20b.
  • This is a circuit that switches between a second mode in which power from the first phase is supplied to the power supply circuit 20a and power from the second phase is supplied to the power supply circuit 20b.
  • the switching circuit 30 has a plurality of phases connected to the power supply circuit (20b) that does not correspond to any one phase (first phase) of the multiple phase AC power supply among the plurality of power supply circuits (20a, 20b) It is possible to switch to any one phase of the phase alternating current power supply or to a phase (second phase) corresponding to this power supply circuit.
  • the switching circuit 30 includes a first terminal 31 a, a second terminal 31 b, a third terminal 31 c, a switching relay 32, a coil 33, and a drive circuit 34.
  • the first terminal 31a is connected to a line L1b branched at a branch point n1 on the line L1a.
  • the second terminal 31b is connected to the line L2a.
  • the third terminal 31c is connected to the line L2b.
  • the line L2b is connected to the positive electrode side of the power supply circuit 20b.
  • the drive circuit 34 switches on / off of the switching relay 32 in accordance with a control signal from the control circuit 50.
  • the control signal is a signal indicating that the switching relay 32 is to be turned on or that the switching relay 32 is to be turned off.
  • the switching relay 32 When the switching relay 32 is off, as shown in FIGS. 1 and 2, the line L1 b and the line L2 b are connected. Further, the on state of the switching relay 32 means a state in which the line L2a and the line L2b are connected.
  • Inrush current prevention circuit 40 is provided closer to the AC power supply than junction n2 where line L3c, which is the negative electrode side line of power supply circuit 20b, merges with line L3b, which is the negative electrode side line of power supply circuit 20a, and limits inrush current .
  • the inrush current prevention circuit 40 has a first terminal 41a, a second terminal 41b, an inrush current limiting circuit 42 composed of a fuse and an inrush current limiting resistor, an inrush protection relay 43, a coil 44, and a drive circuit 45.
  • the first terminal 41a is connected to the line L3a.
  • the second terminal 41b is connected to the line L3b.
  • the Drive circuit 45 switches on / off of inrush protection relay 43 in accordance with a control signal from control circuit 50.
  • the control signal is a signal indicating that the inrush protection relay 43 is to be turned on or that the inrush protection relay 43 is to be turned off.
  • the on state of the inrush protection relay 43 means the state in which the function of the inrush current prevention circuit 40 is stopped.
  • the control circuit 50 is configured of, for example, a central processing unit (CPU), a read only memory (ROM), a random access memory (RAM), and the like.
  • the control circuit 50 outputs a signal to the switching circuit 30 to turn on / off the switching relay 32. Further, the control circuit 50 outputs a signal to the inrush current preventing circuit 40 to turn on / off the inrush preventing relay 43.
  • control circuit 50 controls the switching circuit 30 to switch the phase connected to the power supply circuit not corresponding to any one phase to any one phase, and causes the inrush current prevention circuit 40 to function, Initial charging of the electrolytic capacitors 21a of a plurality of power supply circuits is performed.
  • control circuit 50 outputs a signal to the effect that the switching relay 32 is turned off to the switching circuit 30, and connects the power supply circuit 20b to the line L1b. Further, the control circuit 50 outputs a signal to the effect that the inrush protection relay 43 is turned off to the inrush current prevention circuit 40, and causes the inrush current protection circuit 40 to function. Thus, initial charging of the electrolytic capacitors 21a of the power supply circuits 20a and 20b is performed.
  • control circuit 50 switches the switching circuit 30 to switch the phase connected to the power supply circuit not corresponding to any one phase to the phase corresponding to the power supply circuit when the initial charging of the electrolytic capacitor 21a is completed. It controls and stops the function of the inrush current prevention circuit 40 to charge the high-power battery 3.
  • the control circuit 50 when the initial charging of the electrolytic capacitor 21a is completed, the control circuit 50 outputs a signal to the effect that the switching relay 32 is turned on to the switching circuit 30, and connects the power supply circuit 20b to the line L2a. In addition, the control circuit 50 outputs a signal to the effect that the inrush protection relay 43 is turned on to the inrush current prevention circuit 40, and stops the function of the inrush current protection circuit 40. Thereby, charging of the high-power battery 3 is performed.
  • FIG. 3 is a flowchart showing an example of the operation of the switching power supply device 1.
  • the operation described below is started, for example, when the single phase AC power supply 2a or the two phase AC power supply 2b is turned on.
  • the switching relay 32 and the inrush protection relay 43 are off.
  • step S1 the control circuit 50 controls the initial charging of the electrolytic capacitors 21a of the power supply circuits 20a and 20b to be performed. Specifically, the control circuit 50 keeps the switching relay 32 and the inrush protection relay 43 off.
  • the power supplied from single-phase AC power supply 2a or two-phase AC power supply 2b is supplied from line L1 or L11 to power supply circuit 20a via line L1a. Ru. Further, power supplied from single-phase AC power supply 2a or two-phase AC power supply 2b is supplied to power supply circuit 20b via line L1b and line L2b, and the rush current limiting circuit 42 of rush current prevention circuit 40. Supplied to
  • step S2 the control circuit 50 determines whether or not the initial charging of the electrolytic capacitors 21a of the power supply circuits 20a and 20b is completed.
  • the measurement value of the voltmeter 21b is used for this determination.
  • step S2 NO
  • step S2 YES
  • the control circuit 50 controls the high-power battery 3 to be charged. Specifically, the control circuit 50 controls the switching circuit 30 and the inrush current prevention circuit 40 such that the switching relay 32 and the inrush prevention relay 43 are both turned on.
  • the power supplied from the single-phase AC power supply 2a is supplied from the line L1 to the power supply circuit 20a via the line L1a. Power is not supplied to the power supply circuit 20b from the single-phase AC power supply 2a.
  • the power supply circuit 20a is connected between the line L1 which is the positive side power supply line and the line L3 which is the negative side power supply line. Therefore, only the power supply circuit 20a is driven, and the high-power battery 3 is charged (second mode).
  • the power supplied from the two-phase AC power supply 2b is supplied from the line L11 to the power supply circuit 20a via the line L1a, and from the line L12 to the lines L2a and L2b. Then, it is supplied to the power supply circuit 20b.
  • power supply circuit 20a is connected between line L11, which is the first-phase positive power supply line of the first phase, and neutral point n3, and line L12, which is the second-phase positive power supply line, and neutral point n3.
  • the power supply circuit 20b is connected between them. Therefore, both power supply circuits 20a and 20b are driven, and charging of high-power battery 3 is performed (second mode).
  • FIG. 4 shows a state in which the switching power supply apparatus 101 as a comparative example of the present embodiment is connected to the two-phase AC power supply 2b.
  • the same components as in FIG. 2 will be assigned the same reference numerals and descriptions thereof will be omitted.
  • each of the power supply circuits 120a and 120b has a power supply filter 110.
  • the power supply filter 110 has a first terminal 111a and a second terminal 111b.
  • the line 112a, the coil 113a, the line 112b, the coil 113b, and the line 112c are provided in order from the first terminal 111a side between the first terminal 111a and the second terminal 111b.
  • the power supply filter 110 has a third terminal 111 c and a fourth terminal 111 d. Between the third terminal 111c and the fourth terminal 111d, a line 112d, a coil 113c, a line 112e, a coil 113d and a line 112f are provided in this order from the third terminal 111c side.
  • the coils 113a and 113c form a single-phase common mode coil 113A configured by winding two windings around one core material. Coils 113a and 113c in single-phase common mode coil 113A are magnetically coupled to each other.
  • the coils 113b and 113d form a single-phase common mode coil 113B configured by winding two windings around one core material. Coils 113b and 113d in single-phase common mode coil 113B are magnetically coupled to each other.
  • An X capacitor 114a is connected between the line 112a and the line 112d.
  • An X capacitor 114b is connected between the line 112c and the line 112f.
  • a Y capacitor 115a is provided on the line 112a and the line 112d.
  • a Y capacitor 115b is provided on the line 112c and the line 112f.
  • the power supply filter 110 has two single-phase common mode coils and two Y capacitors. Since switching power supply apparatus 101 has power supply circuits 120a and 120b, switching power supply apparatus 101 has four single-phase common mode coils and four Y capacitors.
  • the power supply filter 110 is provided closer to the high-power battery 3 than the switching circuit 30 and the inrush current prevention circuit 40.
  • a noise removal filter (not shown in FIG. 4) is required for each of the relay drive driver circuits of the switching circuit 30 and the inrush current prevention circuit 40.
  • the power supply filter 10 which is a filter circuit in which all the lines of a plurality of phases are magnetically coupled to the AC power supply side than the switching circuit 30 and the inrush current prevention circuit 40. Provided. Therefore, the apparatus can be miniaturized without the need for the noise removal filter of the switching circuit 30 and the inrush current prevention circuit 40. In addition, the number of Y capacitors can be reduced.
  • FIG. 5 is a block diagram showing a state in which the switching power supply device 201 is connected to the single phase AC power supply 2a.
  • FIG. 6 is a block diagram showing a state in which the switching power supply device 201 is connected to the two-phase AC power supply 2b.
  • FIG. 7 is a block diagram showing a state in which the switching power supply device 201 is connected to the three-phase AC power supply 2c. 5 to FIG. 7, the same components as in FIG. 1 and FIG. 2 will be assigned the same reference numerals and explanation thereof will be omitted.
  • the switching power supply device 201 is a device that converts AC power from the single-phase AC power supply 202 a, the two-phase AC power supply 202 b, or the three-phase AC power supply 202 c into DC power and outputs the DC power.
  • the switching power supply device 201 includes a power supply filter 210, a power supply circuit 20a, a power supply circuit 20b, a power supply circuit 20c, a switching circuit 30, a switching circuit 30a, an inrush current prevention circuit 40, and a control circuit 50.
  • Switching power supply apparatus 201 is configured to include three power supply circuits 20a, 20b and 20c so that it can be connected to any of single-phase alternating current power supply 202a, two-phase alternating current power supply 202b and three-phase alternating current power supply 202c. There is.
  • the switching power supply device 201 according to the second embodiment has a specific configuration of a power supply filter and the addition of a power supply circuit and a switching circuit as compared with the switching power supply device 1 according to the first embodiment described above. It is different.
  • the configuration of the power supply circuit 20c is the same as that of the power supply circuits 20a and 20b, and thus the detailed description will be omitted.
  • the power supply filter 210 AC power is input to the power supply filter 210 from the single-phase AC power supply 202a, the two-phase AC power supply 202b, or the three-phase AC power supply 202c.
  • the power supply filter 210 has a function of preventing noise intrusion into the power supply circuits 20a, 20b and 20c and noise outflow from the power supply circuits 20a, 20b and 20c.
  • the power supply filter 210 has a first terminal 211 a and a second terminal 211 b connectable to the outside.
  • a line 212a, a coil 213a, a line 212b, a coil 213b and a line 212c are provided between the first terminal 211a and the second terminal 211b in order from the first terminal 211a side.
  • the power supply filter 210 has a third terminal 211 c and a fourth terminal 211 d connectable to the outside. Between the third terminal 211c and the fourth terminal 211d, a line 212d, a coil 213c, a line 212e, a coil 213d, and a line 212f are provided in this order from the third terminal 211c side.
  • the power supply filter 210 has a fifth terminal 211 e and a sixth terminal 211 f that can be connected to the outside.
  • a line 212g, a coil 213e, a line 212h, a coil 213f, and a line 212i are provided between the fifth terminal 211e and the sixth terminal 211f in this order from the fifth terminal 211e side.
  • the power supply filter 210 has a seventh terminal 211g and an eighth terminal 211h connectable to the outside. Between the seventh terminal 211g and the eighth terminal 211h, a line 212j, a coil 213g, a line 212k, a coil 213h, and a line 212l are provided in this order from the seventh terminal 211g side.
  • the coils 213a, 213c, 213e and 213g form a three-phase common mode coil 213A configured by winding four windings around one core member.
  • the coils 213a, 213c, 213e and 213g in the three-phase common mode coil 213A are magnetically coupled to each other.
  • the coils 213b, 213d, 213f and 213h form a three-phase common mode coil 213B configured by winding four windings around one core member.
  • the coils 213b, 213d, 213f and 213h in the three-phase common mode coil 213B are magnetically coupled to each other.
  • X capacitors 214a, 214d and 214g are provided between the lines 212a, 212d, 212g and 212j.
  • X capacitors 214b, 214e and 214h are provided between the lines 212b, 212e, 212h and 212k.
  • X capacitors 214c, 214f and 214i are provided between the lines 212c, 212f, 212i and 212l.
  • the lines 212a, 212d, 212g and 212j are provided with Y capacitors 215a.
  • Y capacitors 215b are provided on lines 212b, 212e, 212h and 212k.
  • Y capacitors 215c are provided on lines 212c, 212f, 212i and 212l.
  • power supply filter 210 has two three-phase common mode coils and three Y capacitors.
  • the power supply filter 210 having such a configuration is a filter circuit in which all lines of a plurality of phases are magnetically coupled.
  • the switching power supply device 201 when the switching power supply device 201 is connected to the single phase AC power supply 202a, the first terminal 211a is connected to the line L201 which is a positive electrode side power supply line of the single phase AC power supply 202a.
  • the second terminal 211b is connected to the line L201a.
  • the line L201a is connected to the positive electrode side of the power supply circuit 20a.
  • the third terminal 211c is not connected to any line of the single phase AC power supply 202a.
  • the fourth terminal 211 d is connected to the line L 202 a.
  • the line L202a is connected to the switching circuit 30.
  • the fifth terminal 211 e is not connected to any line of the single-phase AC power supply 202 a.
  • the sixth terminal 211 f is connected to the line L 203 a.
  • the line L203a is connected to the switching circuit 30a.
  • the seventh terminal 211 g is connected to a line L 204 which is a negative electrode side power supply line of the single phase AC power supply 202 a.
  • the eighth terminal 211 h is connected to the line L 204 a.
  • the line L 204 a is connected to the inrush current prevention circuit 40.
  • the switching power supply device 201 when the switching power supply device 201 is connected to the two-phase alternating current power supply 202b, the first terminal 211a is connected to the line L211 which is the positive electrode side power supply line of the first phase of the two-phase alternating current power supply 202b. Ru.
  • the third terminal 211c is connected to L212 which is a positive electrode side power supply line of the second phase of the two-phase AC power supply 202b.
  • the fifth terminal 211 e is not connected to any line of the two-phase AC power supply 202 b.
  • the seventh terminal 211g is connected to a line L214 which is a negative electrode side power supply line of the second phase AC power supply 2b.
  • the switching power supply device 201 when the switching power supply device 201 is connected to the three-phase AC power supply 202c, the first terminal 211a is connected to the line L221 which is the first-phase positive electrode power supply line of the three-phase AC power supply 202c. Ru.
  • the third terminal 211c is connected to L222 which is a positive electrode side power supply line of the second phase of the three-phase AC power supply 202c.
  • the fifth terminal 211e is connected to L223 which is a positive electrode side power supply line of the third phase of the three-phase alternating current power supply 202c.
  • the seventh terminal 211g is connected to a line L224 which is a negative electrode side power supply line of the second phase AC power supply 202c.
  • switching circuit When switching power supply apparatus 201 is connected to single-phase AC power supply 202a, switching circuits 30 and 30a supply a first mode for supplying power from single-phase AC power supply 2a to all of power circuits 20a, 20b and 20c, and It is a circuit which switches with the 2nd mode supplied only to the circuit 20a.
  • switching circuits 30 and 30a supply power from the first phase of two-phase AC power supply 2b to all power supply circuits 20a, 20b and 20c. It is a circuit that switches between a first mode and a second mode in which power from the first phase is supplied to the power supply circuit 20a and power from the second phase is supplied to the power supply circuit 20b.
  • switching circuits 30 and 30a supply power from the first phase of three-phase AC power supply 2c to all of power supply circuits 20a, 20b and 20c.
  • switching circuits 30 and 30a are connected to a power supply circuit (20b, 20c) that does not correspond to any one phase (20a) of the multiple phase AC power supply among the plurality of power supply circuits (20a, 20b, 20c)
  • the phases can be switched to any one phase of a multi-phase alternating current power supply or to a phase (20b, 20c) to which the power supply circuit corresponds.
  • the first terminal 31a of the switching circuit 30 is connected to the line L201b branched at the branch point n201 on the line L201a.
  • the second terminal 31b of the switching circuit 30 is connected to the line L202a.
  • the third terminal 31 c of the switching circuit 30 is connected to the line L 202 b.
  • the line L2b is connected to the positive electrode side of the power supply circuit 20b.
  • the turning-off of the switching relay 32 in the switching circuit 30 refers to a state in which the line L201b and the line L202b are connected as shown in FIGS.
  • the on state of the switching relay 32 in the switching circuit 30 means a state in which the line L202a and the line L202b are connected.
  • the first terminal 31a of the switching circuit 30a is connected to the line L202c branched at a branch point n202 on the line L202b.
  • the second terminal 31b of the switching circuit 30a is connected to the line L203a.
  • the third terminal 31 c of the switching circuit 30 a is connected to the line L 203 b.
  • the line L203 b is connected to the positive electrode side of the power supply circuit 20 c.
  • the off state of the switching relay 32 in the switching circuit 30a refers to a state in which the line L202c and the line L203b are connected as shown in FIG. 5 to FIG.
  • the on state of the switching relay 32 in the switching circuit 30a means a state in which the line L203a and the line L203b are connected.
  • the line connected to the switching circuit 30a is branched at the rear stage of the switching circuit 30 to which the line branched from the line L201a is connected, but the present invention is not limited to this.
  • the line branched from the line L201a may be connected to the switching circuits 30 and 30a.
  • Inrush current prevention circuit 40 is at junction point n203 where line L204c which is the negative side line of power supply circuit 20b and line L204d which is the negative side line of power supply circuit 20c merge with line L204b which is the negative side line of power supply circuit 20a. Is also provided on the AC power supply side to limit inrush current.
  • the present invention is not limited to this.
  • the first junction where the line L 204 b and the line L 204 c are connected may be different from the second junction where the line L 204 b and the line L 204 d are connected.
  • the inrush current prevention circuit 40 is provided closer to the AC power supply than the first junction and the second junction.
  • Control circuit 50 The control circuit 50 outputs a signal to the effect that the switching relay 32 is turned on / off to the switching circuits 30 and 30a. Further, the control circuit 50 outputs a signal to the inrush current preventing circuit 40 to turn on / off the inrush preventing relay 43.
  • control circuit 50 controls switching circuits 30 and 30a to switch the phase connected to a power supply circuit not corresponding to any one phase to any one phase, and causes inrush current prevention circuit 40 to function. Initial charging of the electrolytic capacitors 21a of the plurality of power supply circuits.
  • control circuit 50 outputs a signal to the effect that the switching relay 32 is turned off to the switching circuit 30, and connects the power supply circuit 20b to the line L201b.
  • the control circuit 50 also outputs a signal to the effect that the switching relay 32 is turned off to the switching circuit 30a, and connects the power supply circuit 20c to the line L2c.
  • control circuit 50 outputs a signal to the effect that the inrush protection relay 43 is turned off to the inrush current prevention circuit 40, and causes the inrush current protection circuit 40 to function.
  • initial charging of the electrolytic capacitors 21a of the power supply circuits 20a, 20b and 20c is performed.
  • the control circuit 50 switches the phase connected to the power supply circuit not corresponding to any one phase to the phase corresponding to the power supply circuit when the initial charging of the electrolytic capacitor 21a is completed. 30a is controlled and the function of the inrush current prevention circuit 40 is stopped.
  • the control circuit 50 when the initial charging of the electrolytic capacitor 21a is completed, the control circuit 50 outputs a signal to the effect that the switching relay 32 is turned on to the switching circuit 30, and connects the power supply circuit 20b to the line L202a.
  • the control circuit 50 also outputs a signal to the effect that the switching relay 32 is turned on to the switching circuit 30a, and connects the power supply circuit 20c to the line L203a.
  • control circuit 50 outputs a signal to the effect that the inrush protection relay 43 is turned on to the inrush current prevention circuit 40, and stops the function of the inrush current protection circuit 40. Thereby, charging of the high-power battery 3 is performed.
  • FIG. 8 is a flowchart showing an example of the operation of the switching power supply apparatus 201.
  • the operation described below is started, for example, when the single-phase AC power supply 202a, the two-phase AC power supply 202b, or the three-phase AC power supply 202c is turned on.
  • the switching relays 32 and the inrush protection relays 43 of the switching circuits 30 and 30a are all off.
  • step S201 the control circuit 50 performs control so as to perform initial charging of the electrolytic capacitors 21a of the power supply circuits 20a, 20b and 20c. Specifically, the control circuit 50 keeps the switching relay 32 and the inrush protection relay 43 of the switching circuits 30 and 30a off.
  • the power supplied from the AC power supply is supplied to the power supply circuit 20a via the line L201a. Further, the power supplied from the AC power supply is supplied to the power supply circuit 20b via the line L201b and the line L202b. Further, the power supplied from the AC power supply is supplied to the power supply circuit 20c via the line L202c and the line L203b. The power supplied from the AC power supply is also supplied to the inrush current limiting circuit 42 of the inrush current prevention circuit 40.
  • power supply circuits 20a, 20b, 20c and rush current limiting circuit 42 are connected between line L201 which is the positive side power supply line and line L203 which is the negative side power supply line.
  • the circuit configuration is as follows. Further, in the case of the two-phase AC power supply 202b, the power supply circuits 20a, 20b, 20c and the rush current limiting circuit 42 are connected between the neutral point n204 and the line L211 which is the positive electrode side power supply line of the first phase. It becomes a circuit configuration.
  • the power supply circuits 20a, 20b, 20c and the rush current limiting circuit 42 are connected between the neutral point n205 and the line L221 which is the positive electrode side power supply line of the first phase. It becomes a circuit configuration. Therefore, it is possible to perform initial charging of the electrolytic capacitors 21a of the power supply circuits 20a, 20b and 20c while preventing rush current from flowing in the power supply circuits 20a, 20b and 20c (first mode).
  • step S202 the control circuit 50 determines whether the initial charging of the electrolytic capacitors 21a of the power supply circuits 20a, 20b and 20c is completed.
  • the measurement value of the voltmeter 21b is used for this determination.
  • step S202 When the initial charge of the electrolytic capacitor 21a is not completed (step S202: NO), the process of step S202 is repeated. On the other hand, when the initial charge of electrolytic capacitor 21a is completed (step S202: YES), the process proceeds to step S203.
  • step S203 the control circuit 50 controls the high-power battery 3 to be charged. Specifically, the control circuit 50 controls the switching circuits 30, 30a and the rush current preventing circuit 40 such that the switching relays 32 and the inrush preventing relays 43 of the switching circuits 30 and 30a are all turned on.
  • the power supplied from the single-phase AC power supply 202a is supplied from the line L201 to the power supply circuit 20a via the line L201a. Power is not supplied to the power supply circuits 20b and 20c from the single-phase AC power supply 202a.
  • the power supply circuit 20a is connected between the line L201 which is the positive side power supply line and the line L203 which is the negative side power supply line. Therefore, only the power supply circuit 20a is driven, and the high-power battery 3 is charged (second mode).
  • the power supplied from the two-phase AC power supply 202b is supplied from the line L211 to the power supply circuit 20a via the line L201a, and from the line L212 via the line L2a and the line L2b Then, it is supplied to the power supply circuit 20b. Power is not supplied to the power supply circuit 20c from the two-phase AC power supply 202b.
  • the power supply circuit 20a is connected between the line L211, which is the positive power supply line of the first phase, and the neutral point n204, and the line L212, which is the positive power supply line of the second phase, is
  • the power supply circuit 20b is connected between the power point n204 and the power point n204. Therefore, the power supply circuits 20a and 20b are driven to charge the high-power battery 3 (second mode).
  • the power supplied from the three-phase AC power supply 202c is supplied from the line L221 to the power supply circuit 20a via the line L201a, and from the line L222 via the line L2a and the line L2b
  • the voltage is supplied to the power supply circuit 20b, and is supplied from the line L223 to the power supply circuit 20c via the line L203a and the line L203b.
  • the power supply circuit 20a is connected between the neutral point n205 and the line L221, which is the first-phase positive electrode side power supply line. Further, the power supply circuit 20b is connected between the neutral point n205 and the line L222 which is the positive electrode side power supply line of the second phase. Further, the power supply circuit 20c is connected between the neutral point n205 and the line L223 which is the positive electrode side power supply line of the third phase. With such a circuit configuration, all of the power supply circuits 20a, 20b and 20c are driven to charge the high-power battery 3 (second mode).
  • FIG. 9 shows a state in which the switching power supply device 301 as a comparative example of the present embodiment is connected to the three-phase alternating current power supply 202c.
  • the same components as in FIG. 7 will be assigned the same reference numerals and descriptions thereof will be omitted.
  • each of the power supply circuits 320a, 320b and 320c has a power supply filter 110.
  • the power supply filter 110 has two single-phase common mode coils and two Y capacitors. Since switching power supply device 301 has power supply circuits 320a, 320b and 320c, switching power supply device 301 has six single-phase common mode coils and six Y capacitors.
  • the power supply filter 110 is provided closer to the high-power battery 3 than the switching circuits 30, 30a and the rush current prevention circuit 40.
  • a noise removal filter (not shown in FIG. 9) is required for each of the relay drive driver circuits of the switching circuits 30, 30a and the rush current prevention circuit 40.
  • a power supply filter which is a filter circuit in which all lines of a plurality of phases are magnetically coupled to the AC power supply side than the switching circuits 30, 30a and the rush current prevention circuit 40. 210 were provided. Therefore, the device can be miniaturized without the need for the noise removal filter of the switching circuits 30, 30a and the inrush current prevention circuit 40. In addition, the number of Y capacitors can be reduced.
  • the device can be miniaturized without the need for the noise removal filter of the relay driver circuit, which is suitable for in-vehicle use.
  • Switching power supply device 2a Single phase alternating current power supply 2b
  • Two phase alternating current power supply 2c Three phase alternating current power supply 3

Abstract

リレー駆動ドライバ回路のノイズ除去フィルタを不要として、装置を小型化すべく、スイッチング電源装置は、複数相交流電源の各相に対応する複数の電源回路を備えたスイッチング電源装置であって、前記複数の電源回路のうちの前記複数相交流電源の任意の１相に対応しない電源回路に接続される相を、前記任意の１相、または、当該電源回路が対応する相に切り替え可能な切替回路と、前記複数相交流電源の負極側の電源ライン上で、かつ、前記複数の電源回路がそれぞれ接続される接続点よりも前記複数相交流電源側の位置に設けられ、突入電流を防止する突入電流防止回路と、前記複数相交流電源と前記突入電流防止回路との間に設けられ、前記複数相の全てのラインが磁気結合されたフィルタ回路と、を備える。

Description

スイッチング電源装置
　本開示は、スイッチング電源装置に関する。
　従来、複数相の交流電源からの交流電力を直流電力に変換する電源装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。
特開２０１７－１６９３５０号公報
　特許文献１に記載の構成では、切替リレーおよび突入防止リレーが、電源フィルタよりも交流電源側に存在する。そのため、それぞれのリレー駆動ドライバ回路に、電源フィルタとは別に、ノイズ除去フィルタを設ける必要であった。
　本開示の目的は、リレー駆動ドライバ回路のノイズ除去フィルタを不要として、装置を小型化できるスイッチング電源装置を提供することである。
　本開示の一形態は、複数相交流電源の各相に対応する複数の電源回路を備えたスイッチング電源装置であって、前記複数の電源回路のうちの前記複数相交流電源の任意の１相に対応しない電源回路に接続される相を、前記任意の１相、または、当該電源回路が対応する相に切り替え可能な切替回路と、前記複数相交流電源の負極側の電源ライン上で、かつ、前記複数の電源回路がそれぞれ接続される接続点よりも前記複数相交流電源側の位置に設けられ、突入電流を防止する突入電流防止回路と、前記切替回路および前記突入電流防止回路よりも前記複数相交流電源側の位置に設けられ、前記複数相の全てのラインが磁気結合されたフィルタ回路と、を備えるスイッチング電源装置である。
　本開示によれば、リレー駆動ドライバ回路のノイズ除去フィルタを不要として、装置を小型化できるスイッチング電源装置を提供することができる。
本開示の第１の実施形態に係るスイッチング電源装置が単相交流電源に接続された状態を示すブロック図 本開示の第１の実施形態に係るスイッチング電源装置が二相交流電源に接続された状態を示すブロック図 本開示の第１の実施形態に係るスイッチング電源装置の動作の一例を示すフローチャート 比較例に係るスイッチング電源装置が二相交流電源に接続された状態を示すブロック図 本開示の第２の実施形態に係るスイッチング電源装置が単相交流電源に接続された状態を示すブロック図 本開示の第２の実施形態に係るスイッチング電源装置が二相交流電源に接続された状態を示すブロック図 本開示の第２の実施形態に係るスイッチング電源装置が三相交流電源に接続された状態を示すブロック図 本開示の第２の実施形態に係るスイッチング電源装置の動作の一例を示すフローチャート 比較例に係るスイッチング電源装置が三相交流電源に接続された状態を示すブロック図
　以下、本開示の実施形態に係るスイッチング電源装置について、図面を参照して詳細に説明する。なお、以下に説明する実施形態は一例であり、本開示はこの実施形態により限定されるものではない。
　（第１の実施形態）
　まず、図１および図２を用いて、第１の実施形態に係るスイッチング電源装置１の構成について説明する。図１は、スイッチング電源装置１が単相交流電源２ａに接続された状態を示すブロック図である。図２は、スイッチング電源装置１が二相交流電源２ｂに接続された状態を示すブロック図である。スイッチング電源装置１は、例えば、車両（例えば、電気自動車またはハイブリッド自動車）の充電装置に用いられてもよいし、その他の装置に用いられてもよい。
　スイッチング電源装置１は、単相交流電源２ａまたは二相交流電源２ｂからの交流電力を直流電力に変換し、強電バッテリー３へ出力する装置である。強電バッテリー３は、例えば車両のモータ駆動用のバッテリーである。強電バッテリー３としては、例えばリチウムイオンバッテリーが挙げられる。
　スイッチング電源装置１は、電源フィルタ１０、電源回路２０ａ、電源回路２０ｂ、切替回路３０、突入電流防止回路４０、および制御回路５０を有する。スイッチング電源装置１は、単相交流電源２ａおよび二相交流電源２ｂのいずれに接続されても対応できるように、２つの電源回路２０ａおよび２０ｂを備える構成となっている。
　（電源フィルタ）
　電源フィルタ１０には、単相交流電源２ａまたは二相交流電源２ｂから、交流電力が入力される。電源フィルタ１０は、電源回路２０ａおよび２０ｂへのノイズ侵入と、電源回路２０ａおよび２０ｂからのノイズ流出を防止する機能を有する。
　電源フィルタ１０は、外部と接続可能な第１端子１１ａおよび第２端子１１ｂを有する。第１端子１１ａと第２端子１１ｂとの間には、第１端子１１ａ側から順に、ライン１２ａ、コイル１３ａ、ライン１２ｂ、コイル１３ｂおよびライン１２ｃが設けられている。
　また、電源フィルタ１０は、外部と接続可能な第３端子１１ｃおよび第４端子１１ｄを有する。第３端子１１ｃと第４端子１１ｄとの間には、第３端子１１ｃ側から順に、ライン１２ｄ、コイル１３ｃ、ライン１２ｅ、コイル１３ｄおよびライン１２ｆが設けられている。
　さらに、電源フィルタ１０は、外部と接続可能な第５端子１１ｅおよび第６端子１１ｆを有する。第５端子１１ｅと第６端子１１ｆとの間には、第５端子１１ｅ側から順に、ライン１２ｇ、コイル１３ｅ、ライン１２ｈ、コイル１３ｆおよびライン１２ｉが設けられている。
　コイル１３ａ、１３ｃおよび１３ｅは、１個のコア材に３つの巻き線を巻いて構成された三相コモンモードコイル１３Ａを形成する。三相コモンモードコイル１３Ａにおけるコイル１３ａ、１３ｃおよび１３ｅは互いに磁気結合されている。
　コイル１３ｂ、１３ｄおよび１３ｆは、１個のコア材に３つの巻き線を巻いて構成された三相コモンモードコイル１３Ｂを形成する。三相コモンモードコイル１３Ｂにおけるコイル１３ｂ、１３ｄおよび１３ｆは互いに磁気結合されている。
　ライン１２ａ、１２ｄおよび１２ｇの各ライン間には、Ｘコンデンサ１４ａおよび１４ｄが設けられている。ライン１２ｂ、１２ｅおよび１２ｈの各ライン間には、Ｘコンデンサ１４ｂおよび１４ｅが設けられている。ライン１２ｃ、１２ｆおよび１２ｉの各ライン間には、Ｘコンデンサ１４ｃおよび１４ｆが設けられている。Ｘコンデンサ１４ａ～１４ｃは、ノーマルモードのノイズを低減する役割を果たす。
　ライン１２ａ、１２ｄおよび１２ｇにはＹコンデンサ１５ａが設けられている。ライン１２ｂ、１２ｅおよび１２ｈにはＹコンデンサ１５ｂが設けられている。ライン１２ｃ、１２ｆおよび１２ｉにはＹコンデンサ１５ｃが設けられている。Ｙコンデンサ１５ａ～１５ｃは、コモンモードのノイズを低減する役割を果たす。
　すなわち、電源フィルタ１０は、２個の三相コモンモードコイルと、３個のＹコンデンサとを有するフィルタである。このような構成を有する電源フィルタ１０は、複数相のすべてのラインが磁気結合されたフィルタ回路である。
　図１に示すように、スイッチング電源装置１が単相交流電源２ａに接続される場合、第１端子１１ａは、単相交流電源２ａの正極側電源ラインであるラインＬ１と接続される。第２端子１１ｂは、ラインＬ１ａと接続されている。なお、ラインＬ１ａは、電源回路２０ａの正極側に接続されている。
　第３端子１１ｃは、単相交流電源２ａのいずれのラインにも接続されない。第４端子１１ｄは、ラインＬ２ａと接続されている。なお、ラインＬ２ａは、切替回路３０に接続されている。
　第５端子１１ｅは、単相交流電源２ａの負極側電源ラインであるラインＬ３と接続される。第６端子１１ｆは、ラインＬ３ａと接続されている。なお、ラインＬ３ａは、突入電流防止回路４０に接続されている。
　図２に示すように、スイッチング電源装置１が二相交流電源２ｂに接続される場合、第１端子１１ａは、二相交流電源２ｂの第１相の正極側電源ラインであるラインＬ１１と接続される。
　第３端子１１ｃは、二相交流電源２ｂの第２相の正極側電源ラインであるＬ１２と接続される。第５端子１１ｅは、二相交流電源２ｂの負極側電源ラインであるラインＬ１３と接続される。
　（電源回路）
　電源回路２０ａおよび２０ｂは、それぞれ、ＡＣ／ＤＣコンバータ２１およびＤＣ／ＤＣコンバータ２２を有する。
　ＡＣ／ＤＣコンバータ２１は、電源フィルタ１０の後段に設けられる。ＡＣ／ＤＣコンバータ２１は、電源フィルタ１０からの交流電力を直流電力に変換し、ＤＣ／ＤＣコンバータ２２へ出力する。
　また、ＡＣ／ＤＣコンバータ２１は、初期充電用の電解コンデンサ２１ａと、電解コンデンサ２１ａの電圧を計測する電圧計２１ｂとを有する。電圧計２１ｂで計測された電圧値は、制御回路５０へ出力される。
　ＤＣ／ＤＣコンバータ２２は、ＡＣ／ＤＣコンバータ２１の後段に設けられる。ＤＣ／ＤＣコンバータ２２は、ＡＣ／ＤＣコンバータ２１からの直流電力の電圧を変圧し、強電バッテリー３へ出力する。
　（切替回路）
　切替回路３０は、スイッチング電源装置１が単相交流電源２ａに接続される場合、単相交流電源２ａからの電力を電源回路２０ａおよび２０ｂの両方に供給する第１モードと、電源回路２０ａのみに供給する第２モードとを切り替える回路である。
　また、切替回路３０は、スイッチング電源装置１が二相交流電源２ｂに接続される場合、二相交流電源２ｂの第１相からの電力を電源回路２０ａおよび２０ｂの両方に供給する第１モードと、第１相からの電力を電源回路２０ａに供給するとともに第２相からの電力を電源回路２０ｂに供給する第２モードとを切り替える回路である。
　換言すると、切替回路３０は、複数の電源回路（２０ａ、２０ｂ）のうちの複数相交流電源の任意の１相（第１相）に対応しない電源回路（２０ｂ）に接続される相を、複数相交流電源の任意の１相、または、この電源回路が対応する相（第２相）に切り替えることができる。
　切替回路３０は、第１端子３１ａ、第２端子３１ｂ、第３端子３１ｃ、切替リレー３２、コイル３３および駆動回路３４を有する。第１端子３１ａは、ラインＬ１ａ上の分岐点ｎ１で分岐したラインＬ１ｂと接続されている。第２端子３１ｂは、ラインＬ２ａと接続されている。第３端子３１ｃは、ラインＬ２ｂと接続されている。なお、ラインＬ２ｂは、電源回路２０ｂの正極側に接続されている。
　駆動回路３４は、制御回路５０からの制御信号に応じて、切替リレー３２のオン／オフを切り替える。この制御信号は、切替リレー３２をオンにする旨、または、切替リレー３２をオフにする旨のいずれかを示す信号である。
　切替リレー３２のオフとは、図１および図２に示すように、ラインＬ１ｂとラインＬ２ｂとが接続される状態をいう。また、切替リレー３２のオンとは、ラインＬ２ａとラインＬ２ｂとが接続される状態をいう。
　（突入電流防止回路）
　突入電流防止回路４０は、電源回路２０ｂの負極側ラインであるラインＬ３ｃが電源回路２０ａの負極側ラインであるラインＬ３ｂと合流する合流点ｎ２よりも交流電源側に設けられ、突入電流を制限する。
　突入電流防止回路４０は、第１端子４１ａ、第２端子４１ｂ、ヒューズおよび突入電流制限抵抗からなる突入電流制限回路４２、突入防止リレー４３、コイル４４および駆動回路４５を有する。第１端子４１ａは、ラインＬ３ａと接続されている。第２端子４１ｂは、ラインＬ３ｂと接続されている。
　駆動回路４５は、制御回路５０からの制御信号に応じて、突入防止リレー４３のオン／オフを切り替える。この制御信号は、突入防止リレー４３をオンにする旨、または、突入防止リレー４３をオフにする旨のいずれかを示す信号である。
　突入防止リレー４３のオフとは、図１および図２に示すように、突入電流制限回路４２に電力が供給され、突入電流防止回路４０が機能する状態をいう。また、突入防止リレー４３のオンとは、突入電流防止回路４０の機能が停止された状態をいう。
　（制御回路）
　制御回路５０は、例えば、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＲＡＭ（Random Access Memory）等により構成される。制御回路５０は、切替回路３０に対して切替リレー３２をオン／オフする旨の信号を出力する。また、制御回路５０は、突入電流防止回路４０に対して突入防止リレー４３をオン／オフする旨の信号を出力する。
　例えば、制御回路５０は、任意の１相に対応しない電源回路に接続される相を、任意の１相に切り替えるように切替回路３０を制御し、かつ、突入電流防止回路４０を機能させて、複数の電源回路の電解コンデンサ２１ａの初期充電を行わせる。
　具体的には、制御回路５０は、切替回路３０に対して切替リレー３２をオフにする旨の信号を出力し、電源回路２０ｂをラインＬ１ｂに接続する。また、制御回路５０は、突入電流防止回路４０に対して突入防止リレー４３をオフにする旨の信号を出力し、突入電流防止回路４０を機能させる。これにより、電源回路２０ａおよび２０ｂの電解コンデンサ２１ａの初期充電が行われる。
　そして、制御回路５０は、電解コンデンサ２１ａの初期充電が完了した場合に、任意の１相に対応しない電源回路に接続される相を、この電源回路が対応する相に切り替えるように切替回路３０を制御し、かつ、突入電流防止回路４０の機能を停止させて、強電バッテリー３の充電を行わせる。
　具体的には、制御回路５０は、電解コンデンサ２１ａの初期充電が完了すると、切替回路３０に対して切替リレー３２をオンにする旨の信号を出力し、電源回路２０ｂをラインＬ２ａに接続する。また、制御回路５０は、突入電流防止回路４０に対して突入防止リレー４３をオンにする旨の信号を出力し、突入電流防止回路４０の機能を停止させる。これにより、強電バッテリー３の充電が行われる。
　（動作の説明）
　次に、図３を用いて、スイッチング電源装置１の動作の一例について説明する。図３は、スイッチング電源装置１の動作の一例を示すフローチャートである。以下に説明する動作は、例えば、単相交流電源２ａまたは二相交流電源２ｂの投入時に開始される。なお、単相交流電源２ａまたは二相交流電源２ｂの投入時、切替リレー３２および突入防止リレー４３はともにオフである。
　まず、ステップＳ１で、制御回路５０は、電源回路２０ａおよび２０ｂの電解コンデンサ２１ａの初期充電が行われるように制御する。具体的には、制御回路５０は、切替リレー３２および突入防止リレー４３をオフのままとする。
　切替リレー３２および突入防止リレー４３がともにオフであるため、単相交流電源２ａまたは二相交流電源２ｂから供給される電力は、ラインＬ１またはＬ１１からラインＬ１ａを経由して電源回路２０ａに供給される。また、単相交流電源２ａまたは二相交流電源２ｂから供給される電力は、かつラインＬ１ｂおよびラインＬ２ｂを経由して電源回路２０ｂに供給されるとともに、突入電流防止回路４０の突入電流制限回路４２に供給される。
　これにより、単相交流電源２ａの場合、正極側電源ラインであるラインＬ１と、負極側電源ラインであるラインＬ３との間に、電源回路２０ａ、２０ｂおよび突入電流制限回路４２が接続された回路構成となる。また、二相交流電源２ｂの場合、第１相の正極側電源ラインであるラインＬ１１と、中性点ｎ３との間に、電源回路２０ａ、２０ｂおよび突入電流制限回路４２が接続された回路構成となる。そのため、電源回路２０ａおよび２０ｂに突入電流が流れることを防止しつつ、電源回路２０ａおよび２０ｂの電解コンデンサ２１ａの初期充電を行うことができる（第１のモード）。
　ステップＳ１に続くステップＳ２で、制御回路５０は、電源回路２０ａおよび２０ｂの電解コンデンサ２１ａの初期充電が完了したか否かを判定する。この判定には、電圧計２１ｂの測定値が用いられる。
　電解コンデンサ２１ａの初期充電が完了していない場合（ステップＳ２：ＮＯ）、ステップＳ２の処理を繰り返す。一方、電解コンデンサ２１ａの初期充電が完了した場合（ステップＳ２：ＹＥＳ）、処理はステップＳ３へ進む。
　ステップＳ３で、制御回路５０は、強電バッテリー３の充電が行われるように制御する。具体的には、制御回路５０は、切替リレー３２および突入防止リレー４３がともにオンになるように、切替回路３０および突入電流防止回路４０を制御する。
　これにより、単相交流電源２ａの場合、単相交流電源２ａから供給される電力は、ラインＬ１からラインＬ１ａを経由して電源回路２０ａに供給される。電源回路２０ｂには、単相交流電源２ａから電力が供給されない。
　これにより、正極側電源ラインであるラインＬ１と、負極側電源ラインであるラインＬ３との間に、電源回路２０ａが接続された回路構成となる。そのため、電源回路２０ａのみが駆動され、強電バッテリー３の充電が行われる（第２のモード）。
　また、二相交流電源２ｂの場合、二相交流電源２ｂから供給される電力は、ラインＬ１１からラインＬ１ａを経由して電源回路２０ａに供給されるとともに、ラインＬ１２からラインＬ２ａおよびラインＬ２ｂを経由して電源回路２０ｂに供給される。
　これにより、第１相の正極側電源ラインであるラインＬ１１と中性点ｎ３との間に電源回路２０ａが接続され、第２相の正極側電源ラインであるラインＬ１２と中性点ｎ３との間に電源回路２０ｂが接続された回路構成となる。そのため、電源回路２０ａおよび２０ｂの両方が駆動され、強電バッテリー３の充電が行われる（第２のモード）。
　（比較例との比較）
　ここで、本実施形態の比較例としてのスイッチング電源装置１０１が二相交流電源２ｂに接続された状態を、図４に示す。なお、図４において、図２と同一の構成要素には同一符号を付し、それらの説明については省略する。
　図４に示すように、スイッチング電源装置１０１では、電源回路１２０ａおよび１２０ｂのそれぞれが、電源フィルタ１１０を有する。
　電源フィルタ１１０は、第１端子１１１ａおよび第２端子１１１ｂを有する。第１端子１１１ａと第２端子１１１ｂとの間には、第１端子１１１ａ側から順に、ライン１１２ａ、コイル１１３ａ、ライン１１２ｂ、コイル１１３ｂおよびライン１１２ｃが設けられている。
　電源フィルタ１１０は、第３端子１１１ｃおよび第４端子１１１ｄを有する。第３端子１１１ｃと第４端子１１１ｄとの間には、第３端子１１１ｃ側から順に、ライン１１２ｄ、コイル１１３ｃ、ライン１１２ｅ、コイル１１３ｄおよびライン１１２ｆが設けられている。
　コイル１１３ａおよび１１３ｃは、１個のコア材に２つの巻き線を巻いて構成された単相コモンモードコイル１１３Ａを形成する。単相コモンモードコイル１１３Ａにおけるコイル１１３ａおよび１１３ｃは互いに磁気結合されている。
　コイル１１３ｂおよび１１３ｄは、１個のコア材に２つの巻き線を巻いて構成された単相コモンモードコイル１１３Ｂを形成する。単相コモンモードコイル１１３Ｂにおけるコイル１１３ｂおよび１１３ｄは互いに磁気結合されている。
　ライン１１２ａとライン１１２ｄとの間には、Ｘコンデンサ１１４ａが接続されている。ライン１１２ｃとライン１１２ｆとの間には、Ｘコンデンサ１１４ｂが接続されている。
　ライン１１２ａおよびライン１１２ｄにはＹコンデンサ１１５ａが設けられている。ライン１１２ｃおよびライン１１２ｆにはＹコンデンサ１１５ｂが設けられている。
　すなわち、電源フィルタ１１０は、２個の単相コモンモードコイルと、２個のＹコンデンサを有する。スイッチング電源装置１０１は、電源回路１２０ａおよび１２０ｂを有しているため、スイッチング電源装置１０１は、４個の単相コモンモードコイルと、４個のＹコンデンサとを有する。
　また、電源フィルタ１１０は、切替回路３０および突入電流防止回路４０よりも強電バッテリー３側に設けられている。このような構成では、切替回路３０および突入電流防止回路４０のそれぞれのリレー駆動ドライバ回路に、ノイズ除去フィルタ（図４において不図示）が必要となる。
　これに対して、本実施形態のスイッチング電源装置１では、切替回路３０および突入電流防止回路４０よりも交流電源側に、複数相のすべてのラインが磁気結合されたフィルタ回路である電源フィルタ１０を設けた。そのため、切替回路３０および突入電流防止回路４０のノイズ除去フィルタを不要として、装置を小型化することができる。また、Ｙコンデンサの個数を減らすことができる。
　（第２の実施形態）
　次に、図５、図６および図７を用いて、第２の実施形態に係るスイッチング電源装置２０１の構成について説明する。図５は、スイッチング電源装置２０１が単相交流電源２ａに接続された状態を示すブロック図である。図６は、スイッチング電源装置２０１が二相交流電源２ｂに接続された状態を示すブロック図である。図７は、スイッチング電源装置２０１が三相交流電源２ｃに接続された状態を示すブロック図である。なお、図５～図７において、図１および図２と同一の構成要素には同一符号を付し、それらの説明については省略する。
　スイッチング電源装置２０１は、単相交流電源２０２ａ、二相交流電源２０２ｂまたは三相交流電源２０２ｃからの交流電力を直流電力に変換し、強電バッテリー３へ出力する装置である。
　スイッチング電源装置２０１は、電源フィルタ２１０、電源回路２０ａ、電源回路２０ｂ、電源回路２０ｃ、切替回路３０、切替回路３０ａ、突入電流防止回路４０、および制御回路５０を有する。スイッチング電源装置２０１は、単相交流電源２０２ａ、二相交流電源２０２ｂおよび三相交流電源２０２ｃのいずれに接続されても対応できるように、３つの電源回路２０ａ、２０ｂおよび２０ｃを備える構成となっている。
　第２の実施形態に係るスイッチング電源装置２０１は、上述した第１の実施形態に係るスイッチング電源装置１と比べて、電源フィルタの具体的な構成と、電源回路および切替回路が追加された点が異なる。電源回路２０ｃの構成は、電源回路２０ａおよび２０ｂの構成と同様であるため、詳細な説明を省略する。
　（電源フィルタ）
　電源フィルタ２１０には、単相交流電源２０２ａ、二相交流電源２０２ｂまたは三相交流電源２０２ｃから、交流電力が入力される。電源フィルタ２１０は、電源回路２０ａ、２０ｂおよび２０ｃへのノイズ侵入と、電源回路２０ａ、２０ｂおよび２０ｃからのノイズ流出を防止する機能を有する。
　電源フィルタ２１０は、外部と接続可能な第１端子２１１ａおよび第２端子２１１ｂを有する。第１端子２１１ａと第２端子２１１ｂとの間には、第１端子２１１ａ側から順に、ライン２１２ａ、コイル２１３ａ、ライン２１２ｂ、コイル２１３ｂおよびライン２１２ｃが設けられている。
　電源フィルタ２１０は、外部と接続可能な第３端子２１１ｃおよび第４端子２１１ｄを有する。第３端子２１１ｃと第４端子２１１ｄとの間には、第３端子２１１ｃ側から順に、ライン２１２ｄ、コイル２１３ｃ、ライン２１２ｅ、コイル２１３ｄおよびライン２１２ｆが設けられている。
　電源フィルタ２１０は、外部と接続可能な第５端子２１１ｅおよび第６端子２１１ｆを有する。第５端子２１１ｅと第６端子２１１ｆとの間には、第５端子２１１ｅ側から順に、ライン２１２ｇ、コイル２１３ｅ、ライン２１２ｈ、コイル２１３ｆおよびライン２１２ｉが設けられている。
　電源フィルタ２１０は、外部と接続可能な第７端子２１１ｇおよび第８端子２１１ｈを有する。第７端子２１１ｇと第８端子２１１ｈとの間には、第７端子２１１ｇ側から順に、ライン２１２ｊ、コイル２１３ｇ、ライン２１２ｋ、コイル２１３ｈおよびライン２１２ｌが設けられている。
　コイル２１３ａ、２１３ｃ、２１３ｅおよび２１３ｇは、１個のコア材に４つの巻き線を巻いて構成された三相コモンモードコイル２１３Ａを形成する。三相コモンモードコイル２１３Ａにおけるコイル２１３ａ、２１３ｃ、２１３ｅおよび２１３ｇは互いに磁気結合されている。
　コイル２１３ｂ、２１３ｄ、２１３ｆおよび２１３ｈは、１個のコア材に４つの巻き線を巻いて構成された三相コモンモードコイル２１３Ｂを形成する。三相コモンモードコイル２１３Ｂにおけるコイル２１３ｂ、２１３ｄ、２１３ｆおよび２１３ｈは互いに磁気結合されている。
　ライン２１２ａ、２１２ｄ、２１２ｇおよび２１２ｊの各ライン間には、Ｘコンデンサ２１４ａ、２１４ｄおよび２１４ｇが設けられている。ライン２１２ｂ、２１２ｅ、２１２ｈおよび２１２ｋの各ライン間には、Ｘコンデンサ２１４ｂ、２１４ｅおよび２１４ｈが設けられている。ライン２１２ｃ、２１２ｆ、２１２ｉおよび２１２ｌの各ライン間には、Ｘコンデンサ２１４ｃ、２１４ｆおよび２１４ｉが設けられている。
　ライン２１２ａ、２１２ｄ、２１２ｇおよび２１２ｊにはＹコンデンサ２１５ａが設けられている。ライン２１２ｂ、２１２ｅ、２１２ｈおよび２１２ｋにはＹコンデンサ２１５ｂが設けられている。ライン２１２ｃ、２１２ｆ、２１２ｉおよび２１２ｌにはＹコンデンサ２１５ｃが設けられている。
　すなわち、電源フィルタ２１０は、２個の三相コモンモードコイルと、３個のＹコンデンサを有する。このような構成を有する電源フィルタ２１０は、複数相のすべてのラインが磁気結合されたフィルタ回路である。
　図５に示すように、スイッチング電源装置２０１が単相交流電源２０２ａに接続される場合、第１端子２１１ａは、単相交流電源２０２ａの正極側電源ラインであるラインＬ２０１と接続される。第２端子２１１ｂは、ラインＬ２０１ａと接続されている。なお、ラインＬ２０１ａは、電源回路２０ａの正極側に接続されている。
　第３端子２１１ｃは、単相交流電源２０２ａのいずれのラインにも接続されない。第４端子２１１ｄは、ラインＬ２０２ａと接続されている。なお、ラインＬ２０２ａは、切替回路３０に接続されている。
　第５端子２１１ｅは、単相交流電源２０２ａのいずれのラインにも接続されない。第６端子２１１ｆは、ラインＬ２０３ａと接続されている。なお、ラインＬ２０３ａは、切替回路３０ａに接続されている。
　第７端子２１１ｇは、単相交流電源２０２ａの負極側電源ラインであるラインＬ２０４と接続される。第８端子２１１ｈは、ラインＬ２０４ａと接続されている。なお、ラインＬ２０４ａは、突入電流防止回路４０に接続されている。
　図６に示すように、スイッチング電源装置２０１が二相交流電源２０２ｂに接続される場合、第１端子２１１ａは、二相交流電源２０２ｂの第１相の正極側電源ラインであるラインＬ２１１と接続される。
　第３端子２１１ｃは、二相交流電源２０２ｂの第２相の正極側電源ラインであるＬ２１２と接続される。第５端子２１１ｅは、二相交流電源２０２ｂのいずれのラインにも接続されない。第７端子２１１ｇは、第二相交流電源２ｂの負極側電源ラインであるラインＬ２１４と接続される。
　図７に示すように、スイッチング電源装置２０１が三相交流電源２０２ｃに接続される場合、第１端子２１１ａは、三相交流電源２０２ｃの第１相の正極側電源ラインであるラインＬ２２１と接続される。
　第３端子２１１ｃは、三相交流電源２０２ｃの第２相の正極側電源ラインであるＬ２２２と接続される。第５端子２１１ｅは、三相交流電源２０２ｃの第３相の正極側電源ラインであるＬ２２３と接続される。第７端子２１１ｇは、第二相交流電源２０２ｃの負極側電源ラインであるラインＬ２２４と接続される。
　（切替回路）
　切替回路３０および３０ａは、スイッチング電源装置２０１が単相交流電源２０２ａに接続される場合、単相交流電源２ａからの電力を電源回路２０ａ、２０ｂおよび２０ｃのすべてに供給する第１モードと、電源回路２０ａのみに供給する第２モードとを切り替える回路である。
　また、切替回路３０および３０ａは、スイッチング電源装置２０１が二相交流電源２０２ｂに接続される場合、二相交流電源２ｂの第１相からの電力を電源回路２０ａ、２０ｂおよび２０ｃのすべてに供給する第１モードと、第１相からの電力を電源回路２０ａに供給するとともに、第２相からの電力を電源回路２０ｂに供給する第２モードとを切り替える回路である。
　また、切替回路３０および３０ａは、スイッチング電源装置２０１が三相交流電源２０２ｃに接続される場合、三相交流電源２ｃの第１相からの電力を電源回路２０ａ、２０ｂおよび２０ｃのすべてに供給する第１モードと、第１相からの電力を電源回路２０ａに供給し、第２相からの電力を電源回路２０ｂに供給し、かつ第３相からの電力を電源回路２０ｃに供給する第２モードとを切り替える回路である。
　換言すると、切替回路３０および３０ａは、複数の電源回路（２０ａ、２０ｂ、２０ｃ）のうちの複数相交流電源の任意の１相（２０ａ）に対応しない電源回路（２０ｂ、２０ｃ）に接続される相を、複数相交流電源の任意の１相、または、当該電源回路が対応する相（２０ｂ、２０ｃ）に切り替えることができる。
　切替回路３０の第１端子３１ａは、ラインＬ２０１ａ上の分岐点ｎ２０１で分岐したラインＬ２０１ｂと接続されている。切替回路３０の第２端子３１ｂは、ラインＬ２０２ａと接続されている。切替回路３０の第３端子３１ｃは、ラインＬ２０２ｂと接続されている。なお、ラインＬ２ｂは、電源回路２０ｂの正極側に接続されている。
　切替回路３０における切替リレー３２のオフとは、図５ないし図７に示すように、ラインＬ２０１ｂとラインＬ２０２ｂとが接続される状態をいう。また、切替回路３０における切替リレー３２のオンとは、ラインＬ２０２ａとラインＬ２０２ｂとが接続される状態をいう。
　切替回路３０ａの第１端子３１ａは、ラインＬ２０２ｂ上の分岐点ｎ２０２で分岐したラインＬ２０２ｃと接続されている。切替回路３０ａの第２端子３１ｂは、ラインＬ２０３ａと接続されている。切替回路３０ａの第３端子３１ｃは、ラインＬ２０３ｂと接続されている。なお、ラインＬ２０３ｂは、電源回路２０ｃの正極側に接続されている。
　切替回路３０ａにおける切替リレー３２のオフとは、図５ないし図７に示すように、ラインＬ２０２ｃとラインＬ２０３ｂとが接続される状態をいう。また、切替回路３０ａにおける切替リレー３２のオンとは、ラインＬ２０３ａとラインＬ２０３ｂとが接続される状態をいう。
　なお、図５ないし図７では、ラインＬ２０１ａから分岐したラインが接続された切替回路３０の後段において、切替回路３０ａに接続されるラインが分岐しているが、これに限定されない。例えば、ラインＬ２０１ａから分岐したラインが切替回路３０および３０ａに接続されてもよい。
　（突入電流防止回路）
　突入電流防止回路４０は、電源回路２０ａの負極側ラインであるラインＬ２０４ｂに、電源回路２０ｂの負極側ラインであるラインＬ２０４ｃおよび電源回路２０ｃの負極側ラインであるラインＬ２０４ｄが合流する合流点ｎ２０３よりも交流電源側に設けられ、突入電流を制限する。
　なお、図５ないし図７では、合流点ｎ２０３において、各電源回路２０ａ～２０ｃの負極側ラインが接続されているが、これに限定されない。例えば、ラインＬ２０４ｂとラインＬ２０４ｃとが接続される第１合流点と、ラインＬ２０４ｂとラインＬ２０４ｄとが接続される第２合流点とは、異なっていてもよい。この場合、突入電流防止回路４０は、第１合流点および第２合流点よりも交流電源側に設けられる。
　（制御回路）
　制御回路５０は、切替回路３０および３０ａに対して切替リレー３２をオン／オフする旨の信号を出力する。また、制御回路５０は、突入電流防止回路４０に対して突入防止リレー４３をオン／オフする旨の信号を出力する。
　例えば、制御回路５０は、任意の１相に対応しない電源回路に接続される相を任意の１相に切り替えるように切替回路３０および３０ａを制御し、かつ、突入電流防止回路４０を機能させて、複数の電源回路の電解コンデンサ２１ａの初期充電を行わせる。
　具体的には、制御回路５０は、切替回路３０に対して切替リレー３２をオフにする旨の信号を出力し、電源回路２０ｂをラインＬ２０１ｂに接続する。また、制御回路５０は、切替回路３０ａに対して切替リレー３２をオフにする旨の信号を出力し、電源回路２０ｃをラインＬ２ｃに接続する。
　また、制御回路５０は、突入電流防止回路４０に対して突入防止リレー４３をオフにする旨の信号を出力し、突入電流防止回路４０を機能させる。これにより、電源回路２０ａ、２０ｂおよび２０ｃの電解コンデンサ２１ａの初期充電が行われる。
　そして、制御回路５０は、電解コンデンサ２１ａの初期充電が完了した場合に、任意の１相に対応しない電源回路に接続される相を、この電源回路が対応する相に切り替えるように切替回路３０および３０ａを制御し、かつ、突入電流防止回路４０の機能を停止させる。
　具体的には、制御回路５０は、電解コンデンサ２１ａの初期充電が完了すると、切替回路３０に対して切替リレー３２をオンにする旨の信号を出力し、電源回路２０ｂをラインＬ２０２ａに接続する。また、制御回路５０は、切替回路３０ａに対して切替リレー３２をオンにする旨の信号を出力し、電源回路２０ｃをラインＬ２０３ａに接続する。
　また、制御回路５０は、突入電流防止回路４０に対して突入防止リレー４３をオンにする旨の信号を出力し、突入電流防止回路４０の機能を停止させる。これにより、強電バッテリー３の充電が行われる。
　（動作の説明）
　次に、図８を用いて、スイッチング電源装置２０１の動作の一例について説明する。図８は、スイッチング電源装置２０１の動作の一例を示すフローチャートである。以下に説明する動作は、例えば、単相交流電源２０２ａ、二相交流電源２０２ｂまたは三相交流電源２０２ｃの投入時に開始される。なお、単相交流電源２０２ａ、二相交流電源２０２ｂまたは三相交流電源２０２ｃの投入時、切替回路３０および３０ａの切替リレー３２および突入防止リレー４３はすべてオフである。
　まず、ステップＳ２０１で、制御回路５０は、電源回路２０ａ、２０ｂおよび２０ｃの電解コンデンサ２１ａの初期充電を行うように制御する。具体的には、制御回路５０は、切替回路３０および３０ａの切替リレー３２および突入防止リレー４３をオフのままとする。
　切替回路３０および３０ａの切替リレー３２および突入防止リレー４３がすべてオフであるため、交流電源から供給される電力は、ラインＬ２０１ａを経由して電源回路２０ａに供給される。また、交流電源から供給される電力は、ラインＬ２０１ｂおよびラインＬ２０２ｂを経由して電源回路２０ｂに供給される。また、交流電源から供給される電力は、ラインＬ２０２ｃおよびラインＬ２０３ｂを経由して電源回路２０ｃに供給される。また、交流電源から供給される電力は、突入電流防止回路４０の突入電流制限回路４２にも供給される。
　これにより、単相交流電源２０２ａの場合、正極側電源ラインであるラインＬ２０１と、負極側電源ラインであるラインＬ２０３との間に、電源回路２０ａ、２０ｂ、２０ｃおよび突入電流制限回路４２が接続された回路構成となる。また、二相交流電源２０２ｂの場合、第１相の正極側電源ラインであるラインＬ２１１と、中性点ｎ２０４との間に、電源回路２０ａ、２０ｂ、２０ｃおよび突入電流制限回路４２が接続された回路構成となる。また、三相交流電源２０２ｃの場合、第１相の正極側電源ラインであるラインＬ２２１と、中性点ｎ２０５との間に、電源回路２０ａ、２０ｂ、２０ｃおよび突入電流制限回路４２が接続された回路構成となる。そのため、電源回路２０ａ、２０ｂおよび２０ｃに突入電流が流れることを防止しつつ、電源回路２０ａ、２０ｂおよび２０ｃの電解コンデンサ２１ａの初期充電を行うことができる（第１のモード）。
　ステップＳ２０１に続くステップＳ２０２で、制御回路５０は、電源回路２０ａ、２０ｂおよび２０ｃの電解コンデンサ２１ａの初期充電が完了したか否かを判定する。この判定には、電圧計２１ｂの測定値が用いられる。
　電解コンデンサ２１ａの初期充電が完了していない場合（ステップＳ２０２：ＮＯ）、ステップＳ２０２の処理を繰り返す。一方、電解コンデンサ２１ａの初期充電が完了した場合（ステップＳ２０２：ＹＥＳ）、処理はステップＳ２０３へ進む。
　ステップＳ２０３で、制御回路５０は、強電バッテリー３の充電が行われるように制御する。具体的には、制御回路５０は、切替回路３０および３０ａの切替リレー３２および突入防止リレー４３がすべてオンになるように、切替回路３０、３０ａおよび突入電流防止回路４０を制御する。
　これにより、単相交流電源２０２ａの場合、単相交流電源２０２ａから供給される電力は、ラインＬ２０１からラインＬ２０１ａを経由して電源回路２０ａに供給される。電源回路２０ｂおよび２０ｃには、単相交流電源２０２ａから電力が供給されない。
　これにより、正極側電源ラインであるラインＬ２０１と、負極側電源ラインであるラインＬ２０３との間に、電源回路２０ａが接続された回路構成となる。そのため、電源回路２０ａのみが駆動され、強電バッテリー３の充電が行われる（第２のモード）。
　また、二相交流電源２０２ｂの場合、二相交流電源２０２ｂから供給される電力は、ラインＬ２１１からラインＬ２０１ａを経由して電源回路２０ａに供給されるとともに、ラインＬ２１２からラインＬ２ａおよびラインＬ２ｂを経由して電源回路２０ｂに供給される。電源回路２０ｃには、二相交流電源２０２ｂから電力が供給されない。
　これにより、第１相の正極側電源ラインであるラインＬ２１１と、中性点ｎ２０４との間に、電源回路２０ａが接続されるとともに、第２相の正極側電源ラインであるラインＬ２１２と、中性点ｎ２０４との間に、電源回路２０ｂが接続された回路構成となる。そのため、電源回路２０ａおよび２０ｂが駆動され、強電バッテリー３の充電が行われる（第２のモード）。
　また、三相交流電源２０２ｃの場合、三相交流電源２０２ｃから供給される電力は、ラインＬ２２１からラインＬ２０１ａを経由して電源回路２０ａに供給され、ラインＬ２２２からラインＬ２ａおよびラインＬ２ｂを経由して電源回路２０ｂに供給され、ラインＬ２２３からラインＬ２０３ａおよびラインＬ２０３ｂを経由して電源回路２０ｃに供給される。
　これにより、第１相の正極側電源ラインであるラインＬ２２１と、中性点ｎ２０５との間に、電源回路２０ａが接続される。また、第２相の正極側電源ラインであるラインＬ２２２と、中性点ｎ２０５との間に、電源回路２０ｂが接続される。また、第３相の正極側電源ラインであるラインＬ２２３と、中性点ｎ２０５との間に、電源回路２０ｃが接続される。このような回路構成となることで、電源回路２０ａ、２０ｂおよび２０ｃのすべてが駆動され、強電バッテリー３の充電が行われる（第２のモード）。
　（比較例との比較）
　ここで、本実施形態の比較例としてのスイッチング電源装置３０１が三相交流電源２０２ｃに接続された状態を、図９に示す。なお、図９において、図７と同一の構成要素には同一符号を付し、それらの説明については省略する。
　図９に示すように、スイッチング電源装置３０１では、電源回路３２０ａ、３２０ｂおよび３２０ｃのそれぞれが、電源フィルタ１１０を有する。
　上述のとおり、電源フィルタ１１０は、２個の単相コモンモードコイルと、２個のＹコンデンサを有する。スイッチング電源装置３０１は、電源回路３２０ａ、３２０ｂおよび３２０ｃを有しているため、スイッチング電源装置３０１は、６個の単相コモンモードコイルと、６個のＹコンデンサを有する。
　また、電源フィルタ１１０は、切替回路３０、３０ａおよび突入電流防止回路４０よりも強電バッテリー３側に設けられている。このような構成では、切替回路３０、３０ａおよび突入電流防止回路４０のそれぞれのリレー駆動ドライバ回路に、ノイズ除去フィルタ（図９において不図示）が必要となる。
　これに対して、本実施形態のスイッチング電源装置２０１では、切替回路３０、３０ａおよび突入電流防止回路４０よりも交流電源側に、複数相のすべてのラインが磁気結合されたフィルタ回路である電源フィルタ２１０を設けた。そのため、切替回路３０、３０ａおよび突入電流防止回路４０のノイズ除去フィルタを不要として、装置を小型化することができる。また、Ｙコンデンサの個数を減らすことができる。
　２０１７年１２月２２日出願の特願２０１７－２４６１８７の日本出願に含まれる明細書、図面および要約書の開示内容は、全て本願に援用される。
　本開示に係るスイッチング電源装置によれば、リレー駆動ドライバ回路のノイズ除去フィルタを不要として、装置を小型化することができ、車載用途に好適である。
　１、１０１、２０１、３０１　スイッチング電源装置
　２ａ　単相交流電源
　２ｂ　二相交流電源
　２ｃ　三相交流電源
　３　強電バッテリー
　１０、１１０、２１０　電源フィルタ
　１１ａ、１１１ａ、２１１ａ　第１端子
　１１ｂ、１１１ｂ、２１１ｂ　第２端子
　１１ｃ、１１１ｃ、２１１ｃ　第３端子
　１１ｄ、１１１ｄ、２１１ｄ　第４端子
　１１ｅ、２１１ｅ　第５端子
　１１ｆ、２１１ｆ　第６端子
　２１１ｇ　第７端子
　２１１ｈ　第８端子
　１２ａ、１２ｂ、１２ｃ、１２ｄ、１２ｅ、１２ｆ、１２ｇ、１２ｈ、１２ｉ、１１２ａ、１１２ｂ、１１２ｃ、１１２ｄ、１１２ｅ、１１２ｆ、２１２ａ、２１２ｂ、２１２ｃ、２１２ｄ、２１２ｅ、２１２ｆ、２１２ｇ、２１２ｈ、２１２ｉ、２１２ｊ、２１２ｋ、２１２ｌ　ライン
　１３ａ、１３ｂ、１３ｃ、１３ｄ、１３ｅ、１３ｆ、１１３ａ、１１３ｂ、１１３ｃ、１１３ｄ、２１３ａ、２１３ｂ、２１３ｃ、２１３ｄ、２１３ｅ、２１３ｆ、２１３ｇ、２１３ｈ　コイル
　１３Ａ、１３Ｂ、２１３Ａ、２１３Ｂ　三相コモンモードコイル
　１１３Ａ、１１３Ｂ　単相コモンモードコイル
　１４ａ、１４ｂ、１４ｃ、１１４ａ、１１４ｂ、２１４ａ、２１４ｂ、２１４ｃ　Ｘコンデンサ
　１５ａ、１５ｂ、１５ｃ、１１５ａ、１１５ｂ、２１５ａ、２１５ｂ、２１５ｃ　Ｙコンデンサ
　２０ａ、２０ｂ、２０ｃ、１２０ａ、１２０ｂ、３２０ａ、３２０ｂ、３２０ｃ　電源回路
　２１　ＡＣ／ＤＣコンバータ
　２１ａ　電解コンデンサ
　２１ｂ　電圧計
　２２　ＤＣ／ＤＣコンバータ
　３０、３０ａ　切替回路
　３１ａ　第１端子
　３１ｂ　第２端子
　３１ｃ　第３端子
　３２　切替リレー
　３３　コイル
　３４　駆動回路
　４０　突入電流防止回路
　４１ａ　第１端子
　４１ｂ　第２端子
　４２　突入電流制限回路
　４３　突入防止リレー
　４４　コイル
　４５　駆動回路
　５０　制御回路

Claims (5)

  1. 　複数相交流電源の各相に対応する複数の電源回路を備えたスイッチング電源装置であって、
    　前記複数の電源回路のうちの前記複数相交流電源の任意の１相に対応しない電源回路に接続される相を、前記任意の１相、または、当該電源回路が対応する相に切り替え可能な切替回路と、
    　前記複数相交流電源の負極側の電源ライン上で、かつ、前記複数の電源回路がそれぞれ接続される接続点よりも前記複数相交流電源側の位置に設けられ、突入電流を防止する突入電流防止回路と、
    　前記切替回路および前記突入電流防止回路よりも前記複数相交流電源側の位置に設けられ、前記複数相の全てのラインが磁気結合されたフィルタ回路と、を備える
    　スイッチング電源装置。
  2. 　前記切替回路および前記突入電流防止回路を制御する制御回路をさらに備え、
    　前記制御回路は、
    　前記任意の１相に対応しない電源回路に接続される相を前記任意の１相に切り替えるように前記切替回路を制御し、かつ、前記突入電流防止回路を機能させて、前記複数の電源回路が備えるそれぞれのコンデンサの初期充電を行わせ、
    　前記初期充電が完了した場合に、前記任意の１相に対応しない電源回路に接続される相を当該電源回路が対応する相に切り替えるように前記切替回路を制御し、かつ、前記突入電流防止回路の機能を停止させる、
    　請求項１に記載のスイッチング電源装置。
  3. 　前記電源回路は、
    　交流電力を直流電力に変換するＡＣ／ＤＣコンバータと、
    　前記ＡＣ／ＤＣコンバータから出力された直流電力を変圧するＤＣ／ＤＣコンバータと、を備え、
    　前記ＡＣ／ＤＣコンバータは、
    　コンデンサと、前記コンデンサの電圧を計測する電圧計とを有し、
    　前記制御回路は、
    　前記電圧計で計測された電圧値に基づいて、前記コンデンサに対する初期充電がしたか否かを判定する、
    　請求項２に記載のスイッチング電源装置。
  4. 　前記フィルタ回路は、
    　前記切替回路よりも前記複数相交流電源側の位置に設けられ、前記切替回路と接続される正極側の端子と、
    　前記突入電流防止回路よりも前記複数相交流電源側の位置に設けられ、前記突入電流防止回路と接続される負極側の端子と、を備える、
    　請求項１に記載のスイッチング電源装置。
  5. 　前記フィルタ回路は、三相コモンモードコイルを用いたフィルタ回路である、
    　請求項１に記載のスイッチング電源装置。
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