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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2022150768
(43)【公開日】2022-10-07
(54)【発明の名称】スイッチング電源装置
(51)【国際特許分類】
H02M 3/155 20060101AFI20220929BHJP
【ＦＩ】
H02M3/155 W
【審査請求】未請求
【請求項の数】16
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2021053519
(22)【出願日】2021-03-26
(71)【出願人】
【識別番号】000003067
【氏名又は名称】ＴＤＫ株式会社
(71)【出願人】
【識別番号】594158150
【氏名又は名称】学校法人君が淵学園
(74)【代理人】
【識別番号】100106909
【弁理士】
【氏名又は名称】棚井 澄雄
(74)【代理人】
【識別番号】100163496
【弁理士】
【氏名又は名称】荒 則彦
(74)【代理人】
【識別番号】100188558
【弁理士】
【氏名又は名称】飯田 雅人
(74)【代理人】
【識別番号】100169694
【弁理士】
【氏名又は名称】荻野 彰広
(72)【発明者】
【氏名】五十嵐 友一
(72)【発明者】
【氏名】西嶋 仁浩
【テーマコード（参考）】
5H730
【Ｆターム（参考）】
5H730AA18
5H730AS04
5H730AS21
5H730BB14
5H730BB18
5H730BB43
5H730BB57
5H730BB61
5H730BB81
5H730BB85
5H730BB88
5H730CC01
5H730DD04
5H730EE02
5H730EE07
5H730EE13
5H730EE27
5H730EE59
5H730FD01
5H730FG05
(57)【要約】
【課題】瞬停時などの補償回路の追加ユニット化の汎用性を高めることができるスイッチング電源装置を提供する。
【解決手段】昇圧回路を備えたスイッチング電源装置において、前記昇圧回路の第１入力端子および第２入力端子に接続された保持時間延長ユニットを備え、前記保持時間延長ユニットは、充電用コンバータと、容量素子と、第１スイッチ素子と、を備え、前記充電用コンバータは、第１コンバータ端子と、第２コンバータ端子と、第３コンバータ端子と、を有し、前記第１コンバータ端子および前記第３コンバータ端子は、前記第１入力端子および前記第２入力端子と直接または他の回路を介して接続され、前記容量素子は、前記第１コンバータ端子と前記第２コンバータ端子との間に接続され、前記第１スイッチ素子は、前記第２コンバータ端子と前記第２入力端子との間に接続された、スイッチング電源装置。
【選択図】図１
【解決手段】昇圧回路を備えたスイッチング電源装置において、前記昇圧回路の第１入力端子および第２入力端子に接続された保持時間延長ユニットを備え、前記保持時間延長ユニットは、充電用コンバータと、容量素子と、第１スイッチ素子と、を備え、前記充電用コンバータは、第１コンバータ端子と、第２コンバータ端子と、第３コンバータ端子と、を有し、前記第１コンバータ端子および前記第３コンバータ端子は、前記第１入力端子および前記第２入力端子と直接または他の回路を介して接続され、前記容量素子は、前記第１コンバータ端子と前記第２コンバータ端子との間に接続され、前記第１スイッチ素子は、前記第２コンバータ端子と前記第２入力端子との間に接続された、スイッチング電源装置。
【選択図】図１
【特許請求の範囲】
【請求項1】
昇圧回路を備えたスイッチング電源装置において、
前記昇圧回路の第１入力端子および第２入力端子に接続された保持時間延長ユニットを備え、
前記保持時間延長ユニットは、充電用コンバータと、容量素子と、第１スイッチ素子と、を備え、
前記充電用コンバータは、第１コンバータ端子と、第２コンバータ端子と、第３コンバータ端子と、を有し、
前記第１コンバータ端子および前記第３コンバータ端子は、前記第１入力端子および前記第２入力端子と直接または他の回路を介して接続され、
前記容量素子は、前記第１コンバータ端子と前記第２コンバータ端子との間に接続され、
前記第１スイッチ素子は、前記第２コンバータ端子と前記第２入力端子との間に接続された、
スイッチング電源装置。
前記昇圧回路の第１入力端子および第２入力端子に接続された保持時間延長ユニットを備え、
前記保持時間延長ユニットは、充電用コンバータと、容量素子と、第１スイッチ素子と、を備え、
前記充電用コンバータは、第１コンバータ端子と、第２コンバータ端子と、第３コンバータ端子と、を有し、
前記第１コンバータ端子および前記第３コンバータ端子は、前記第１入力端子および前記第２入力端子と直接または他の回路を介して接続され、
前記容量素子は、前記第１コンバータ端子と前記第２コンバータ端子との間に接続され、
前記第１スイッチ素子は、前記第２コンバータ端子と前記第２入力端子との間に接続された、
スイッチング電源装置。
【請求項2】
前記第１コンバータ端子は、前記第１入力端子と接続され、
前記第３コンバータ端子は、前記第２入力端子と接続され、
前記第１スイッチ素子は、前記第２コンバータ端子と前記第３コンバータ端子との間に接続された、
請求項１に記載のスイッチング電源装置。
前記第３コンバータ端子は、前記第２入力端子と接続され、
前記第１スイッチ素子は、前記第２コンバータ端子と前記第３コンバータ端子との間に接続された、
請求項１に記載のスイッチング電源装置。
【請求項3】
電源から前記昇圧回路への電力供給が正常に行われる通常時には、前記第１スイッチ素子はオフとなり、前記充電用コンバータは通常動作することで、前記充電用コンバータによって前記容量素子への充電状態または充電保持状態となり、
非通常時には、前記第１スイッチ素子はオンとなり、前記充電用コンバータは停止することで、前記容量素子から前記昇圧回路への電力供給が行われる、
請求項２に記載のスイッチング電源装置。
非通常時には、前記第１スイッチ素子はオンとなり、前記充電用コンバータは停止することで、前記容量素子から前記昇圧回路への電力供給が行われる、
請求項２に記載のスイッチング電源装置。
【請求項4】
前記第１スイッチ素子は、整流素子とインダクタとの一方または両方を介して、前記第３コンバータ端子と接続された、
請求項２または請求項３に記載のスイッチング電源装置。
請求項２または請求項３に記載のスイッチング電源装置。
【請求項5】
前記保持時間延長ユニットは、前記昇圧回路の前記第１入力端子、前記第２入力端子および第３入力端子に接続され、
前記保持時間延長ユニットは、さらに、第２スイッチ素子を備え、
前記充電用コンバータは、さらに、第４コンバータ端子を有し、
前記第１コンバータ端子は、前記第１入力端子と接続され、
前記第３コンバータ端子は、前記第２入力端子と接続され、
前記第１スイッチ素子は、前記第２コンバータ端子と前記第３コンバータ端子との間に接続され、
前記第４コンバータ端子は、前記第３入力端子と接続され、
前記第２スイッチ素子は、前記第２コンバータ端子と前記第４コンバータ端子との間に接続された、
請求項１に記載のスイッチング電源装置。
前記保持時間延長ユニットは、さらに、第２スイッチ素子を備え、
前記充電用コンバータは、さらに、第４コンバータ端子を有し、
前記第１コンバータ端子は、前記第１入力端子と接続され、
前記第３コンバータ端子は、前記第２入力端子と接続され、
前記第１スイッチ素子は、前記第２コンバータ端子と前記第３コンバータ端子との間に接続され、
前記第４コンバータ端子は、前記第３入力端子と接続され、
前記第２スイッチ素子は、前記第２コンバータ端子と前記第４コンバータ端子との間に接続された、
請求項１に記載のスイッチング電源装置。
【請求項6】
電源から前記昇圧回路への電力供給が正常に行われる通常時には、前記第１スイッチ素子および前記第２スイッチ素子はオフとなり、前記充電用コンバータは通常動作することで、前記充電用コンバータによって前記容量素子への充電状態または充電保持状態となり、
非通常時には、前記第１スイッチ素子および前記第２スイッチ素子はオンとなり、前記充電用コンバータは停止することで、前記容量素子から前記昇圧回路への電力供給が行われる、
請求項５に記載のスイッチング電源装置。
非通常時には、前記第１スイッチ素子および前記第２スイッチ素子はオンとなり、前記充電用コンバータは停止することで、前記容量素子から前記昇圧回路への電力供給が行われる、
請求項５に記載のスイッチング電源装置。
【請求項7】
前記第４コンバータ端子で検出された検出電圧に基づいて前記第１スイッチ素子と前記第２スイッチ素子との少なくとも一方を駆動させる、
請求項６に記載のスイッチング電源装置。
請求項６に記載のスイッチング電源装置。
【請求項8】
前記第１スイッチ素子は、整流素子とインダクタとの一方または両方を介して、前記第３コンバータ端子と接続され、
前記第２スイッチ素子は、整流素子とインダクタとの一方または両方を介して、前記第４コンバータ端子と接続された、
請求項５から請求項７のいずれか１項に記載のスイッチング電源装置。
前記第２スイッチ素子は、整流素子とインダクタとの一方または両方を介して、前記第４コンバータ端子と接続された、
請求項５から請求項７のいずれか１項に記載のスイッチング電源装置。
【請求項9】
前記保持時間延長ユニットは、さらに、電圧検出部を備え、
前記第１コンバータ端子は、前記第１入力端子と接続され、
前記第３コンバータ端子は、前記第２入力端子と接続され、
前記第１スイッチ素子は、前記第２コンバータ端子と前記第３コンバータ端子との間に接続され、
前記電圧検出部は、第３入力端子と接続された電圧検出用の第１端子と、前記第２入力端子と接続された電圧検出用の第２端子と、前記第１端子で検出された電圧および前記第２端子で検出された電圧に基づいて前記充電用コンバータに制御信号を出力する第３端子と、を有する、
請求項１に記載のスイッチング電源装置。
前記第１コンバータ端子は、前記第１入力端子と接続され、
前記第３コンバータ端子は、前記第２入力端子と接続され、
前記第１スイッチ素子は、前記第２コンバータ端子と前記第３コンバータ端子との間に接続され、
前記電圧検出部は、第３入力端子と接続された電圧検出用の第１端子と、前記第２入力端子と接続された電圧検出用の第２端子と、前記第１端子で検出された電圧および前記第２端子で検出された電圧に基づいて前記充電用コンバータに制御信号を出力する第３端子と、を有する、
請求項１に記載のスイッチング電源装置。
【請求項10】
電源から前記昇圧回路への電力供給が正常に行われる通常時には、前記第１スイッチ素子はオフとなり、前記充電用コンバータは通常動作することで、前記充電用コンバータによって前記容量素子への充電状態または充電保持状態となり、
非通常時には、前記第１スイッチ素子はオンとなり、前記充電用コンバータは停止することで、前記容量素子から前記昇圧回路への電力供給が行われる、
請求項９に記載のスイッチング電源装置。
非通常時には、前記第１スイッチ素子はオンとなり、前記充電用コンバータは停止することで、前記容量素子から前記昇圧回路への電力供給が行われる、
請求項９に記載のスイッチング電源装置。
【請求項11】
前記第１スイッチ素子は、整流素子を介して、前記第３コンバータ端子と接続された、
請求項９または請求項１０に記載のスイッチング電源装置。
請求項９または請求項１０に記載のスイッチング電源装置。
【請求項12】
さらに、前記保持時間延長ユニットの内部または外部に整流回路を備え、
前記保持時間延長ユニットは、さらに、第２スイッチ素子を備え、
前記第１コンバータ端子および前記第３コンバータ端子は、前記整流回路を介して、前記昇圧回路と接続され、
前記第２スイッチ素子は、前記第１コンバータ端子と前記第１入力端子との間に接続された、
請求項１に記載のスイッチング電源装置。
前記保持時間延長ユニットは、さらに、第２スイッチ素子を備え、
前記第１コンバータ端子および前記第３コンバータ端子は、前記整流回路を介して、前記昇圧回路と接続され、
前記第２スイッチ素子は、前記第１コンバータ端子と前記第１入力端子との間に接続された、
請求項１に記載のスイッチング電源装置。
【請求項13】
電源から前記昇圧回路への電力供給が正常に行われる通常時には、前記第１スイッチ素子および前記第２スイッチ素子はオフとなり、前記充電用コンバータは通常動作することで、前記充電用コンバータによって前記容量素子への充電状態または充電保持状態となり、
非通常時には、前記第１スイッチ素子および前記第２スイッチ素子はオンとなり、前記充電用コンバータは停止することで、前記容量素子から前記昇圧回路への電力供給が行われる、
請求項１２に記載のスイッチング電源装置。
非通常時には、前記第１スイッチ素子および前記第２スイッチ素子はオンとなり、前記充電用コンバータは停止することで、前記容量素子から前記昇圧回路への電力供給が行われる、
請求項１２に記載のスイッチング電源装置。
【請求項14】
前記第１スイッチ素子は、整流素子を介して、前記第２入力端子と接続された、
請求項１２または請求項１３に記載のスイッチング電源装置。
請求項１２または請求項１３に記載のスイッチング電源装置。
【請求項15】
前記保持時間延長ユニットは、さらに、前記容量素子を管理するバッテリーマネージメントシステムを備える、
請求項１から請求項１４のいずれか１項に記載のスイッチング電源装置。
請求項１から請求項１４のいずれか１項に記載のスイッチング電源装置。
【請求項16】
前記保持時間延長ユニットは、ＤＣカット用のコンデンサを備える、
請求項１から請求項１５のいずれか１項に記載のスイッチング電源装置。
請求項１から請求項１５のいずれか１項に記載のスイッチング電源装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本開示は、スイッチング電源装置に関する。
【背景技術】
【0002】
特許文献１には、瞬停時の補償時間を延長することができるインターリーブＰＦＣ（Ｐｏｗｅｒ Ｆａｃｔｏｒ Ｃｏｒｒｅｃｔｉｏｎ）コンバータが記載されている（特許文献１参照。）。
特許文献１に記載されたインターリーブＰＦＣコンバータでは、一般的なインターリーブＰＦＣにダイオード（特許文献１の図１におけるダイオードＤｓ）とスイッチ（特許文献１の図１におけるスイッチＳｓ）を追加している。そして、特許文献１に記載されたインターリーブＰＦＣコンバータでは、通常動作時には、当該スイッチをオフにして、第１ＰＦＣ（特許文献１の図１におけるＰＦＣ１）と第２ＰＦＣ（特許文献１の図１におけるＰＦＣ２）とで昇圧動作を行い、瞬停時には当該第１ＰＦＣの昇圧動作を停止して、当該スイッチをオンにすることでコンデンサ（特許文献１の図１におけるコンデンサＣｏ１）のエネルギーを低電圧まで利用している。これにより、特許文献１に記載されたインターリーブＰＦＣコンバータでは、総コンデンサ容量および体積を削減すること、および、インターリーブ動作による効率改善が図られている。
特許文献１に記載されたインターリーブＰＦＣコンバータでは、一般的なインターリーブＰＦＣにダイオード（特許文献１の図１におけるダイオードＤｓ）とスイッチ（特許文献１の図１におけるスイッチＳｓ）を追加している。そして、特許文献１に記載されたインターリーブＰＦＣコンバータでは、通常動作時には、当該スイッチをオフにして、第１ＰＦＣ（特許文献１の図１におけるＰＦＣ１）と第２ＰＦＣ（特許文献１の図１におけるＰＦＣ２）とで昇圧動作を行い、瞬停時には当該第１ＰＦＣの昇圧動作を停止して、当該スイッチをオンにすることでコンデンサ（特許文献１の図１におけるコンデンサＣｏ１）のエネルギーを低電圧まで利用している。これにより、特許文献１に記載されたインターリーブＰＦＣコンバータでは、総コンデンサ容量および体積を削減すること、および、インターリーブ動作による効率改善が図られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】国際公開第２０１０／１４３４５３号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
しかしながら、特許文献１に記載された回路構成では、瞬停補償回路の追加ユニット化の検討はなされていなかった。
仮に、特許文献１に記載された回路の追加ユニット化を考えてみた場合、例えば、追加ユニット制御の独立性が低い点、接続先となるＡＣ（Ａｌｔｅｒｎａｔｉｎｇ Ｃｕｒｒｅｎｔ）／ＤＣ（Ｄｉｒｅｃｔ Ｃｕｒｒｅｎｔ）電源との電力容量を統一する必要がある点などにおいて、汎用性に課題があった。
仮に、特許文献１に記載された回路の追加ユニット化を考えてみた場合、例えば、追加ユニット制御の独立性が低い点、接続先となるＡＣ（Ａｌｔｅｒｎａｔｉｎｇ Ｃｕｒｒｅｎｔ）／ＤＣ（Ｄｉｒｅｃｔ Ｃｕｒｒｅｎｔ）電源との電力容量を統一する必要がある点などにおいて、汎用性に課題があった。
【0005】
本開示は、このような事情を考慮してなされたもので、瞬停時などの補償回路の追加ユニット化の汎用性を高めることができるスイッチング電源装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【0006】
本開示の一態様は、昇圧回路を備えたスイッチング電源装置において、前記昇圧回路の第１入力端子および第２入力端子に接続された保持時間延長ユニットを備え、前記保持時間延長ユニットは、充電用コンバータと、容量素子と、第１スイッチ素子と、を備え、前記充電用コンバータは、第１コンバータ端子と、第２コンバータ端子と、第３コンバータ端子と、を有し、前記第１コンバータ端子および前記第３コンバータ端子は、前記第１入力端子および前記第２入力端子と直接または他の回路を介して接続され、前記容量素子は、前記第１コンバータ端子と前記第２コンバータ端子との間に接続され、前記第１スイッチ素子は、前記第２コンバータ端子と前記第２入力端子との間に接続された、スイッチング電源装置である。
【発明の効果】
【0007】
本開示に係るスイッチング電源装置によれば、瞬停時などの補償回路の追加ユニット化の汎用性を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【0008】
【図1】実施形態に係るスイッチング電源装置の概略的な回路構成の一例を示す図である。
【図2】実施形態に係るスイッチング電源装置の概略的な回路構成の一例を示す図である。
【図3】実施形態に係るスイッチング電源装置の概略的な回路構成の一例を示す図である。
【図4】実施形態に係るスイッチング電源装置の概略的な回路構成の一例を示す図である。
【図5】実施形態に係るスイッチング電源装置の具体的な回路構成の一例を示す図である。
【図6】実施形態に係るスイッチング電源装置の動作の一例を説明するための図である。
【図7】実施形態に係るスイッチング電源装置の動作の一例を説明するための図である。
【図8】実施形態に係るスイッチング電源装置の動作の一例を説明するための図である。
【図9】実施形態に係るスイッチング電源装置の動作の一例を説明するための波形の図である。
【図10】（Ａ）～（Ｃ）は実施形態に係る制御回路を含む保持時間延長ユニットの具体的な回路構成の一例を示す図である。
【図11】実施形態に係る検出部を用いて検出される電圧の波形の一例を示す図である。
【図12】実施形態に係る検出部を用いて検出される電圧の波形の一例を示す図である。
【図13】実施形態に係るスイッチング電源装置の具体的な回路構成の一例を示す図である。
【図14】実施形態に係るスイッチング電源装置における保持時間延長ユニットの具体的な回路構成の一例を示す図である。
【図15】実施形態に係るスイッチング電源装置における保持時間延長ユニットの具体的な回路構成の一例を示す図である。
【図16】実施形態に係るスイッチング電源装置における保持時間延長ユニットの具体的な回路構成の一例を示す図である。
【図17】実施形態に係るスイッチング電源装置における保持時間延長ユニットの具体的な回路構成の一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【0009】
以下、図面を参照し、本開示の実施形態について説明する。
以下の実施形態では、スイッチ（スイッチ素子、スイッチング素子）がオンの状態であるときには導通している状態であるとし、スイッチ（スイッチ素子、スイッチング素子）がオフの状態であるときには開放している状態であるとする。
また、以下の実施形態では、通常時とは、電源から昇圧回路への電力供給が正常に行われているときを表す。
一方、以下の実施形態では、瞬停等が発生したときには、通常時ではないとき（非通常時）となる。
ここで、瞬停等とは、瞬停（瞬間的な停電）および停電を含む。同様に、以下の実施形態では、瞬停時等とは、瞬停等が発生したときを表す。なお、瞬停等は、必ずしも、電源電圧の絶対値がゼロでなくてもよく、電源電圧の絶対値が所定値以下である場合を含んでもよい。
以下の実施形態では、スイッチ（スイッチ素子、スイッチング素子）がオンの状態であるときには導通している状態であるとし、スイッチ（スイッチ素子、スイッチング素子）がオフの状態であるときには開放している状態であるとする。
また、以下の実施形態では、通常時とは、電源から昇圧回路への電力供給が正常に行われているときを表す。
一方、以下の実施形態では、瞬停等が発生したときには、通常時ではないとき（非通常時）となる。
ここで、瞬停等とは、瞬停（瞬間的な停電）および停電を含む。同様に、以下の実施形態では、瞬停時等とは、瞬停等が発生したときを表す。なお、瞬停等は、必ずしも、電源電圧の絶対値がゼロでなくてもよく、電源電圧の絶対値が所定値以下である場合を含んでもよい。
【0010】
【0011】
＜図１の例に係るスイッチング電源装置＞
図１は、実施形態に係るスイッチング電源装置１１の概略的な回路構成の一例を示す図である。
スイッチング電源装置１１は、ＰＦＣ機能を有する昇圧回路３１と、保持時間延長ユニット３２と、を備える。
本実施形態では、昇圧回路３１は補償対象となるＡＣ／ＤＣ電源に相当し、保持時間延長ユニット３２は瞬停時等における補償対象の保持時間を延長する追加ユニットに相当する。
図１は、実施形態に係るスイッチング電源装置１１の概略的な回路構成の一例を示す図である。
スイッチング電源装置１１は、ＰＦＣ機能を有する昇圧回路３１と、保持時間延長ユニット３２と、を備える。
本実施形態では、昇圧回路３１は補償対象となるＡＣ／ＤＣ電源に相当し、保持時間延長ユニット３２は瞬停時等における補償対象の保持時間を延長する追加ユニットに相当する。
【0012】
昇圧回路３１は、電源１１１と接続されている。
ここで、電源１１１は、例えば、商用の交流電源である。電源１１１には、瞬停等が発生し得る。
ここで、電源１１１は、例えば、商用の交流電源である。電源１１１には、瞬停等が発生し得る。
【0013】
昇圧回路３１は、４個のダイオード１１２～１１４からなるダイオードブリッジＤＢ１と、例えばコイルから構成されるインダクタ１１６と、ＭＯＳ型ＦＥＴ（Ｆｉｅｌｄ Ｅｆｆｅｃｔ Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）からなるスイッチング素子１１７と、ダイオード１１９と、容量素子１２０と、を備える。
【0014】
説明の便宜上、昇圧回路３１において、保持時間延長ユニット３２が接続される側の２個の端子を、第１入力端子Ｔ３１、第２入力端子Ｔ３２と呼び、また、負荷（図示せず）が接続される側の２個の端子を、第１出力端子Ｔ１１、第２出力端子Ｔ１２と呼んで、説明する。
【0015】
電源１１１は、整流作用を有するダイオードブリッジＤＢ１を介して、第１入力端子Ｔ３１および第２入力端子Ｔ３２と接続されている。
具体的には、ダイオード１１３のカソードと、ダイオード１１２のアノードとが接続されている。ダイオード１１５のカソードと、ダイオード１１４のアノードとが接続されている。
ダイオード１１２のカソードおよびダイオード１１４のカソードと、第２入力端子Ｔ３２とが接続されている。ダイオード１１３のアノードおよびダイオード１１５のアノードと、第１入力端子Ｔ３１とが接続されている。
ダイオード１１３とダイオード１１２との間の点と、ダイオード１１５とダイオード１１４との間の点との間に、電源１１１が接続されている。
具体的には、ダイオード１１３のカソードと、ダイオード１１２のアノードとが接続されている。ダイオード１１５のカソードと、ダイオード１１４のアノードとが接続されている。
ダイオード１１２のカソードおよびダイオード１１４のカソードと、第２入力端子Ｔ３２とが接続されている。ダイオード１１３のアノードおよびダイオード１１５のアノードと、第１入力端子Ｔ３１とが接続されている。
ダイオード１１３とダイオード１１２との間の点と、ダイオード１１５とダイオード１１４との間の点との間に、電源１１１が接続されている。
【0016】
第２入力端子Ｔ３２と、インダクタ１１６の一端とが接続されている。
インダクタ１１６の他端と、スイッチング素子１１７のドレインおよびダイオード１１９のアノードとが接続されている。
インダクタ１１６の他端と、スイッチング素子１１７のドレインおよびダイオード１１９のアノードとが接続されている。
【0017】
スイッチング素子１１７とダイオード１１９との直列接続回路と、容量素子１２０とが、並列接続されている。
具体的には、容量素子１２０の一端と、スイッチング素子１１７のソースと、第１入力端子Ｔ３１と、第１出力端子Ｔ１１とが接続されている。容量素子１２０の他端と、ダイオード１１９のカソードと、第２出力端子Ｔ１２とが接続されている。
図１の例では、容量素子１２０は電解コンデンサであり、容量素子１２０の他端が＋側となっている。
具体的には、容量素子１２０の一端と、スイッチング素子１１７のソースと、第１入力端子Ｔ３１と、第１出力端子Ｔ１１とが接続されている。容量素子１２０の他端と、ダイオード１１９のカソードと、第２出力端子Ｔ１２とが接続されている。
図１の例では、容量素子１２０は電解コンデンサであり、容量素子１２０の他端が＋側となっている。
【0018】
保持時間延長ユニット３２は、充電用コンバータ２１１と、ｎ（ｎは１以上の整数）個の容量素子２３１－１～２３１－ｎの直列接続からなる容量素子部２３１と、第１スイッチ素子２３２と、を備える。
充電用コンバータ２１１は、容量素子部２３１を管理するバッテリーマネージメントシステム（ＢＭＳ）２１２を備える。
なお、他の構成例として、ＢＭＳ２１２は、充電用コンバータ２１１とは別に備えられてもよい。また、保持時間延長ユニット３２では、ＢＭＳ２１２は、備えられていなくてもよい。
充電用コンバータ２１１は、容量素子部２３１を管理するバッテリーマネージメントシステム（ＢＭＳ）２１２を備える。
なお、他の構成例として、ＢＭＳ２１２は、充電用コンバータ２１１とは別に備えられてもよい。また、保持時間延長ユニット３２では、ＢＭＳ２１２は、備えられていなくてもよい。
【0019】
説明の便宜上、保持時間延長ユニット３２において、昇圧回路３１が接続される側の２個の端子を、第１接続端子Ｐ１、第２接続端子Ｐ２と呼んで、説明する。
第１接続端子Ｐ１、第２接続端子Ｐ２は、充放電用端子などと呼ばれてもよい。
また、説明の便宜上、充電用コンバータ２１１において、４個の端子を、第１コンバータ端子Ｑ１、第２コンバータ端子Ｑ２、第３コンバータ端子Ｑ３、第４コンバータ端子Ｑ４と呼んで、説明する。
第１コンバータ端子Ｑ１、第２コンバータ端子Ｑ２、第３コンバータ端子Ｑ３、第４コンバータ端子Ｑ４は、それぞれ、出力端子、出力端子、充放電用端子、制御用端子などと呼ばれてもよい。
第１接続端子Ｐ１、第２接続端子Ｐ２は、充放電用端子などと呼ばれてもよい。
また、説明の便宜上、充電用コンバータ２１１において、４個の端子を、第１コンバータ端子Ｑ１、第２コンバータ端子Ｑ２、第３コンバータ端子Ｑ３、第４コンバータ端子Ｑ４と呼んで、説明する。
第１コンバータ端子Ｑ１、第２コンバータ端子Ｑ２、第３コンバータ端子Ｑ３、第４コンバータ端子Ｑ４は、それぞれ、出力端子、出力端子、充放電用端子、制御用端子などと呼ばれてもよい。
【0020】
ここで、第４コンバータ端子Ｑ４は、第１スイッチ素子２３２への制御信号を出力する端子である。なお、図１の例では、充電用コンバータ２１１が第１スイッチ素子２３２を制御する制御回路を含む場合を示すが、他の構成例として、当該制御回路は充電用コンバータ２１１とは別体であってもよく、この場合、第１スイッチ素子２３２を制御するための第４コンバータ端子Ｑ４は設けられない。
【0021】
本実施形態では、昇圧回路３１の第１入力端子Ｔ３１と保持時間延長ユニット３２の第１接続端子Ｐ１とが－端子となって互いに接続され、また、昇圧回路３１の第２入力端子Ｔ３２と保持時間延長ユニット３２の第２接続端子Ｐ２とが＋端子となって互いに接続される。
ここで、第１接続端子Ｐ１および第２接続端子Ｐ２は、充放電用の端子である。
なお、保持時間延長ユニット３２と昇圧回路３１とは、例えば、着脱可能に別体で構成されてもよく、あるいは、一体で構成されてもよい。本実施形態では、保持時間延長ユニット３２は、昇圧回路３１とは別体で構成されており、昇圧回路３１に対して外付けユニットとなっている。
ここで、第１接続端子Ｐ１および第２接続端子Ｐ２は、充放電用の端子である。
なお、保持時間延長ユニット３２と昇圧回路３１とは、例えば、着脱可能に別体で構成されてもよく、あるいは、一体で構成されてもよい。本実施形態では、保持時間延長ユニット３２は、昇圧回路３１とは別体で構成されており、昇圧回路３１に対して外付けユニットとなっている。
【0022】
ここで、図１には、他の構成例に係るダイオード２３３および配線２３４を示してある。
まず、ダイオード２３３および配線２３４が備えられない場合について説明する。
まず、ダイオード２３３および配線２３４が備えられない場合について説明する。
【0023】
第１接続端子Ｐ１と、容量素子部２３１の一端および第１コンバータ端子Ｑ１とが接続されている。
容量素子部２３１の他端と、第２コンバータ端子Ｑ２と、第１スイッチ素子２３２の一端とが接続されている。
第２接続端子Ｐ２と、第３コンバータ端子Ｑ３と、第１スイッチ素子２３２の他端とが接続されている。
図１の例では、容量素子２３１－１～２３１－ｎは電解コンデンサであり、容量素子部２３１の他端が＋側となっている。
容量素子部２３１の他端と、第２コンバータ端子Ｑ２と、第１スイッチ素子２３２の一端とが接続されている。
第２接続端子Ｐ２と、第３コンバータ端子Ｑ３と、第１スイッチ素子２３２の他端とが接続されている。
図１の例では、容量素子２３１－１～２３１－ｎは電解コンデンサであり、容量素子部２３１の他端が＋側となっている。
【0024】
制御回路（ここでは、当該制御回路が充電用コンバータ２１１に含まれるとする）は、入力される電圧に基づいて、第１スイッチ素子２３２のオン／オフを制御する。
【0025】
ここで、他の構成例に係るダイオード２３３は、整流素子の一例であり、第１スイッチ素子２３２と第２接続端子Ｐ２との間に接続されてもよい。この場合、ダイオード２３３のアノードと第１スイッチ素子２３２の他端とが接続され、ダイオード２３３のカソードと第２接続端子Ｐ２とが接続される。
また、他の構成例に係る配線２３４は、図１に示される配線２３５の代わりに備えられてもよい。つまり、第１スイッチ素子２３２の他端は、第２接続端子Ｐ２の代わりに、充電用コンバータ２１１の内部の回路（例えば、インダクタ）と接続されてもよい。この場合、第１スイッチ素子２３２の他端は、当該回路（例えば、インダクタ）を介して、第２接続端子Ｐ２と接続される。
また、他の構成例に係る配線２３４は、図１に示される配線２３５の代わりに備えられてもよい。つまり、第１スイッチ素子２３２の他端は、第２接続端子Ｐ２の代わりに、充電用コンバータ２１１の内部の回路（例えば、インダクタ）と接続されてもよい。この場合、第１スイッチ素子２３２の他端は、当該回路（例えば、インダクタ）を介して、第２接続端子Ｐ２と接続される。
【0026】
ここで、充電用コンバータ２１１は、例えば、スイッチングモードコンバータ（ＳＷＭＣｏｎｖｅｒｔｅｒ：ＳＷｉｔｃｈｉｎｇ Ｍｏｄｅ Ｃｏｎｖｅｒｔｅｒ）である。スイッチングモードコンバータとしては、ＳＥＰＩＣコンバータ（Ｓｉｎｇｌｅ Ｅｎｄｅｄ Ｐｒｉｍａｒｙ Ｉｎｄｕｃｔｏｒ Ｃｏｎｖｅｒｔｅｒ）などのように、一般的なスイッチングモードコンバータが用いられる。
スイッチングモードコンバータとして、非絶縁コンバータが用いられる場合、例えば、Ｂｕｃｋ、Ｂｏｏｓｔ、Ｂｕｃｋ－Ｂｏｏｓｔ、Ｚｅｔａ、ＳｕｐｅｒＢｕｃｋ、Ｈａｌｆ－Ｂｒｉｄｇｅなどのコンバータが用いられてもよい。
スイッチングモードコンバータとして、絶縁コンバータが用いられる場合、例えば、Ｆｌｙｂａｃｋ、ＳＥＰＩＣ、Ｃｕｋ、Ｐｕｓｈ－Ｐｕｌｌ、Ｂｒｉｄｇｅなどのコンバータが用いられてもよい。
スイッチングモードコンバータとして、非絶縁コンバータが用いられる場合、例えば、Ｂｕｃｋ、Ｂｏｏｓｔ、Ｂｕｃｋ－Ｂｏｏｓｔ、Ｚｅｔａ、ＳｕｐｅｒＢｕｃｋ、Ｈａｌｆ－Ｂｒｉｄｇｅなどのコンバータが用いられてもよい。
スイッチングモードコンバータとして、絶縁コンバータが用いられる場合、例えば、Ｆｌｙｂａｃｋ、ＳＥＰＩＣ、Ｃｕｋ、Ｐｕｓｈ－Ｐｕｌｌ、Ｂｒｉｄｇｅなどのコンバータが用いられてもよい。
【0027】
第１スイッチ素子２３２は、瞬停等が検出された場合にオンにさせられるスイッチである。
第１スイッチ素子２３２としては、例えば、半導体スイッチ、あるいは、接点スイッチなどが用いられる。第１スイッチ素子２３２としては、例えば、サイリスタが用いられてもよい。
第１スイッチ素子２３２が逆阻止機能を有していない場合、瞬停等の復帰時に突入電流が流れるため、例えば、必要に応じて、逆阻止ダイオード（例えば、図１に示されるダイオード２３３）が挿入されてもよい。
第１スイッチ素子２３２としては、例えば、半導体スイッチ、あるいは、接点スイッチなどが用いられる。第１スイッチ素子２３２としては、例えば、サイリスタが用いられてもよい。
第１スイッチ素子２３２が逆阻止機能を有していない場合、瞬停等の復帰時に突入電流が流れるため、例えば、必要に応じて、逆阻止ダイオード（例えば、図１に示されるダイオード２３３）が挿入されてもよい。
【0028】
容量素子２３１－１～２３１－ｎは、補償用のエネルギーバッファとして用いられる。
容量素子２３１－１～２３１－ｎとしては、例えば、電解コンデンサ、バッテリー、複数のバッテリーの直列セル、あるいは、電気二重層キャパシタ（ＥＤＬＣ：Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ Ｄｏｕｂｌｅ Ｌａｙｅｒ Ｃａｐａｃｉｔｏｒ）などが用いられる。
本実施形態では、容量素子２３１－１～２３１－ｎは、蓄電する機能を有し、充電用コンバータ２１１によって充電される。
容量素子２３１－１～２３１－ｎとしては、例えば、電解コンデンサ、バッテリー、複数のバッテリーの直列セル、あるいは、電気二重層キャパシタ（ＥＤＬＣ：Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ Ｄｏｕｂｌｅ Ｌａｙｅｒ Ｃａｐａｃｉｔｏｒ）などが用いられる。
本実施形態では、容量素子２３１－１～２３１－ｎは、蓄電する機能を有し、充電用コンバータ２１１によって充電される。
【0029】
ＢＭＳ２１２は、エネルギーバッファとしてバッテリーあるいはＥＤＬＣなどが用いられる場合に、エネルギーバッファの電圧バランスを調整する機能を含む。
ＢＭＳ２１２は、例えば、抵抗方式あるいはコンバータ方式といった各種の電圧バランス回路であり、容量素子部２３１のセル電圧バランスを保持する。
ＢＭＳ２１２は、例えば、抵抗方式あるいはコンバータ方式といった各種の電圧バランス回路であり、容量素子部２３１のセル電圧バランスを保持する。
【0030】
スイッチング電源装置１１の動作の概要を説明する。
スイッチング電源装置１１では、通常時には、第１スイッチ素子２３２はオフにされ、充電用コンバータ２１１に含まれるスイッチング素子がオン／オフに切り替えられるように動作させられて、充電用コンバータ２１１が通常動作させられる。これにより、保持時間延長ユニット３２の容量素子部２３１の充電が可能である。
一方、スイッチング電源装置１１では、瞬停時等には、第１スイッチ素子２３２はオンにされ、充電用コンバータ２１１に含まれるスイッチング素子がオフにされて動作が停止させられる。これにより、保持時間延長ユニット３２の容量素子部２３１から昇圧回路３１への電圧供給が可能である。
スイッチング電源装置１１では、通常時には、第１スイッチ素子２３２はオフにされ、充電用コンバータ２１１に含まれるスイッチング素子がオン／オフに切り替えられるように動作させられて、充電用コンバータ２１１が通常動作させられる。これにより、保持時間延長ユニット３２の容量素子部２３１の充電が可能である。
一方、スイッチング電源装置１１では、瞬停時等には、第１スイッチ素子２３２はオンにされ、充電用コンバータ２１１に含まれるスイッチング素子がオフにされて動作が停止させられる。これにより、保持時間延長ユニット３２の容量素子部２３１から昇圧回路３１への電圧供給が可能である。
【0031】
このような構成により、本実施形態に係るスイッチング電源装置１１では、例えば、瞬停等が発生した場合においても、スイッチング電源装置１１の出力をある一定時間確保することができる。
したがって、本実施形態に係るスイッチング電源装置１１では、瞬停時などの補償回路（図１の例では、保持時間延長ユニット４２）の追加ユニット化の汎用性を高めることができる。
したがって、本実施形態に係るスイッチング電源装置１１では、瞬停時などの補償回路（図１の例では、保持時間延長ユニット４２）の追加ユニット化の汎用性を高めることができる。
【0032】
例えば、電力系統における瞬停等を補償するために、ＡＣ／ＤＣ電源においては、入力電解コンデンサがエネルギーバッファとして用いられている。ただし、近年の電源小型化に伴い、入力電解コンデンサの容量は減少する傾向にあり、瞬停等の補償時間も減少する傾向にある。
そこで、本実施形態では、瞬停等の補償を目的としたＡＣ／ＤＣ電源への追加ユニットを提供することができる。本実施形態に係る追加ユニット（図１の例では、保持時間延長ユニット４２）は、例えば、既存の手法であるコンデンサ追加ユニット（単純にコンデンサを追加するユニットであり、図１３に参考として示されるコンデンサ追加ユニット８１２）と比べて、エネルギー利用率が高いため、電界コンデンサの容量を削減することができる。
また、本実施形態に係る追加ユニットでは、突入電流防止回路を削減した構成、あるいは、バッテリーまたはＥＤＬＣといったエネルギーバッファを使用する構成への応用も可能である。
そこで、本実施形態では、瞬停等の補償を目的としたＡＣ／ＤＣ電源への追加ユニットを提供することができる。本実施形態に係る追加ユニット（図１の例では、保持時間延長ユニット４２）は、例えば、既存の手法であるコンデンサ追加ユニット（単純にコンデンサを追加するユニットであり、図１３に参考として示されるコンデンサ追加ユニット８１２）と比べて、エネルギー利用率が高いため、電界コンデンサの容量を削減することができる。
また、本実施形態に係る追加ユニットでは、突入電流防止回路を削減した構成、あるいは、バッテリーまたはＥＤＬＣといったエネルギーバッファを使用する構成への応用も可能である。
【0033】
このように、本実施形態では、瞬停等の補償において、ＰＦＣへの追加コンデンサの容量を削減することができ、汎用性の高い追加ユニットを提供することができる。また、例えば、本実施形態に係る手法をベースとして、よりエネルギー密度の高いＬｉＢ（Ｌｉｔｈｉｕｍ－ｉｏｎ Ｂａｔｔｅｒｙ）またはＥＤＬＣなどを用いたＤＣ－ＵＰＳ（Ｕｎｉｎｔｅｒｒｕｐｔｉｂｌｅ Ｐｏｗｅｒ Ｓｕｐｐｌｙ）への応用も可能である。
【0034】
＜図２の例に係るスイッチング電源装置＞
図２は、実施形態に係るスイッチング電源装置１２の概略的な回路構成の一例を示す図である。図２の例に係る回路構成は、図１の例に係る回路構成の応用例である。
スイッチング電源装置１２は、デュアルブースト（Ｄｕａｌ－Ｂｏｏｓｔ）型のＰＦＣ機能を有する昇圧回路４１と、保持時間延長ユニット４２と、を備える。
本実施形態では、昇圧回路４１は補償対象となるＡＣ／ＤＣ電源に相当し、保持時間延長ユニット４２は瞬停時等における補償対象の保持時間を延長する追加ユニットに相当する。
図２は、実施形態に係るスイッチング電源装置１２の概略的な回路構成の一例を示す図である。図２の例に係る回路構成は、図１の例に係る回路構成の応用例である。
スイッチング電源装置１２は、デュアルブースト（Ｄｕａｌ－Ｂｏｏｓｔ）型のＰＦＣ機能を有する昇圧回路４１と、保持時間延長ユニット４２と、を備える。
本実施形態では、昇圧回路４１は補償対象となるＡＣ／ＤＣ電源に相当し、保持時間延長ユニット４２は瞬停時等における補償対象の保持時間を延長する追加ユニットに相当する。
【0035】
昇圧回路４１は、電源１３１と接続されている。電源１３１については、図１に示される電源１１１と同様である。
昇圧回路４１は、２個のダイオード１３２、１３３と、例えばコイルから構成される２個のインダクタ１３４、１３８と、ＭＯＳ型ＦＥＴからなる２個のスイッチング素子１３５、１３９と、２個のダイオード１３７、１４１と、容量素子１４２と、を備える。
昇圧回路４１は、２個のダイオード１３２、１３３と、例えばコイルから構成される２個のインダクタ１３４、１３８と、ＭＯＳ型ＦＥＴからなる２個のスイッチング素子１３５、１３９と、２個のダイオード１３７、１４１と、容量素子１４２と、を備える。
【0036】
説明の便宜上、昇圧回路４１において、保持時間延長ユニット４２が接続される側の３個の端子を、第１入力端子Ｔ３３１、第２入力端子Ｔ３３２、第３入力端子Ｔ３３３と呼び、また、負荷（図示せず）が接続される側の２個の端子を、第１出力端子Ｔ３１１、第２出力端子Ｔ３１２と呼んで、説明する。
【0037】
昇圧回路４１の構成について、図１に示される昇圧回路３１と相違する点について説明し、同様な点については詳しい説明を省略する。
第１出力端子Ｔ３１１と第２出力端子Ｔ３１２との間に接続される容量素子１４２に対して、スイッチング素子１３５とダイオード１３７との直列接続回路と、スイッチング素子１３９とダイオード１４１との直列接続回路とが、並列接続されている。
第１出力端子Ｔ３１１と第２出力端子Ｔ３１２との間に接続される容量素子１４２に対して、スイッチング素子１３５とダイオード１３７との直列接続回路と、スイッチング素子１３９とダイオード１４１との直列接続回路とが、並列接続されている。
【0038】
電源１３１の一端と、スイッチング素子１３９のドレインおよびダイオード１４１のアノードとが、インダクタ１３８を介して接続されている。
電源１３１の他端と、スイッチング素子１３５のドレインおよびダイオード１３７のアノードとが、インダクタ１３４を介して接続されている。
このように、図２の例では、図１の例と比べて、容量素子１４２に対して、スイッチング素子１３５、１３９とダイオード１３７、１４１とインダクタ１３４、１３８を有する回路部分が２相になっている。
電源１３１の他端と、スイッチング素子１３５のドレインおよびダイオード１３７のアノードとが、インダクタ１３４を介して接続されている。
このように、図２の例では、図１の例と比べて、容量素子１４２に対して、スイッチング素子１３５、１３９とダイオード１３７、１４１とインダクタ１３４、１３８を有する回路部分が２相になっている。
【0039】
ダイオード１３２のアノードおよびダイオード１３３のアノードと、スイッチング素子１３９のソースと、第１入力端子Ｔ３３１と、第１出力端子Ｔ３１１とが接続されている。
ダイオード１３２のカソードと、電源１３１の他端と、第２入力端子Ｔ３３２とが接続されている。
ダイオード１３３のカソードと、電源１３１の一端と、第３入力端子Ｔ３３３とが接続されている。
ダイオード１３２のカソードと、電源１３１の他端と、第２入力端子Ｔ３３２とが接続されている。
ダイオード１３３のカソードと、電源１３１の一端と、第３入力端子Ｔ３３３とが接続されている。
【0040】
保持時間延長ユニット４２は、充電用コンバータ３１１と、ｎ（ｎは１以上の整数）個の容量素子３３１－１～３３１－ｎの直列接続からなる容量素子部３３１と、第１スイッチ素子３３２と、第２スイッチ素子３３３と、を備える。
充電用コンバータ３１１は、容量素子部３３１を管理するバッテリーマネージメントシステム（ＢＭＳ）３１２を備える。
なお、他の構成例として、ＢＭＳ３１２は、充電用コンバータ３１１とは別に備えられてもよい。また、保持時間延長ユニット４２では、ＢＭＳ３１２は、備えられていなくてもよい。
充電用コンバータ３１１は、容量素子部３３１を管理するバッテリーマネージメントシステム（ＢＭＳ）３１２を備える。
なお、他の構成例として、ＢＭＳ３１２は、充電用コンバータ３１１とは別に備えられてもよい。また、保持時間延長ユニット４２では、ＢＭＳ３１２は、備えられていなくてもよい。
【0041】
説明の便宜上、保持時間延長ユニット４２において、昇圧回路４１が接続される側の３個の端子を、第１接続端子Ｐ３１、第２接続端子Ｐ３２、第３接続端子Ｐ３３と呼んで、説明する。
第１接続端子Ｐ３１、第２接続端子Ｐ３２は、充放電用端子などと呼ばれてもよい。
また、説明の便宜上、充電用コンバータ３１１において、５個の端子を、第１コンバータ端子Ｑ３１、第２コンバータ端子Ｑ３２、第３コンバータ端子Ｑ３３、第４コンバータ端子Ｑ３４、第５コンバータ端子Ｑ３５と呼んで、説明する。
第１コンバータ端子Ｑ３１、第２コンバータ端子Ｑ３２、第３コンバータ端子Ｑ３３、第４コンバータ端子Ｑ３４、第５コンバータ端子Ｑ３５は、それぞれ、出力端子、出力端子、充放電用端子、検出用端子、制御用端子などと呼ばれてもよい。
第１接続端子Ｐ３１、第２接続端子Ｐ３２は、充放電用端子などと呼ばれてもよい。
また、説明の便宜上、充電用コンバータ３１１において、５個の端子を、第１コンバータ端子Ｑ３１、第２コンバータ端子Ｑ３２、第３コンバータ端子Ｑ３３、第４コンバータ端子Ｑ３４、第５コンバータ端子Ｑ３５と呼んで、説明する。
第１コンバータ端子Ｑ３１、第２コンバータ端子Ｑ３２、第３コンバータ端子Ｑ３３、第４コンバータ端子Ｑ３４、第５コンバータ端子Ｑ３５は、それぞれ、出力端子、出力端子、充放電用端子、検出用端子、制御用端子などと呼ばれてもよい。
【0042】
ここで、第５コンバータ端子Ｑ３５は、第１スイッチ素子３３２および第２スイッチ素子３３３への制御信号を出力する端子である。なお、図２の例では、充電用コンバータ３１１が第１スイッチ素子３３２および第２スイッチ素子３３３を制御する制御回路を含む場合を示すが、他の構成例として、当該制御回路は充電用コンバータ３１１とは別体であってもよく、この場合、第１スイッチ素子３３２および第２スイッチ素子３３３を制御するための第５コンバータ端子Ｑ３５は設けられない。
【0043】
本実施形態では、昇圧回路４１の第１入力端子Ｔ３３１と保持時間延長ユニット４２の第１接続端子Ｐ３１とが－端子となって互いに接続され、また、昇圧回路４１の第２入力端子Ｔ３３２と保持時間延長ユニット４２の第２接続端子Ｐ３２とが＋端子となって互いに接続される。また、昇圧回路４１の第３入力端子Ｔ３３３と保持時間延長ユニット４２の第３接続端子Ｐ３３とが電圧検出用の端子となっている。
ここで、第１接続端子Ｐ３１および第２接続端子Ｐ３２は、充放電用の端子である。
なお、保持時間延長ユニット４２と昇圧回路４１とは、例えば、着脱可能に別体で構成されてもよく、あるいは、一体で構成されてもよい。本実施形態では、保持時間延長ユニット４２は、昇圧回路４１とは別体で構成されており、昇圧回路４１に対して外付けユニットとなっている。
ここで、第１接続端子Ｐ３１および第２接続端子Ｐ３２は、充放電用の端子である。
なお、保持時間延長ユニット４２と昇圧回路４１とは、例えば、着脱可能に別体で構成されてもよく、あるいは、一体で構成されてもよい。本実施形態では、保持時間延長ユニット４２は、昇圧回路４１とは別体で構成されており、昇圧回路４１に対して外付けユニットとなっている。
【0044】
ここで、図２には、他の構成例に係るダイオード３３４、３３５および配線３３６、３３８を示してある。
まず、ダイオード３３４、３３５および配線３３６、３３８が備えられない場合について説明する。
まず、ダイオード３３４、３３５および配線３３６、３３８が備えられない場合について説明する。
【0045】
第１接続端子Ｐ３１と、容量素子部３３１の一端と、第１コンバータ端子Ｑ３１とが接続されている。
容量素子部３３１の他端と、第２コンバータ端子Ｑ３２と、第１スイッチ素子３３２の一端と、第２スイッチ素子３３３の一端とが接続されている。
第２接続端子Ｐ３２と、第３コンバータ端子Ｑ３３と、第１スイッチ素子３３２の他端とが接続されている。
第３接続端子Ｐ３３と、第４コンバータ端子Ｑ３４と、第２スイッチ素子３３３の他端とが接続されている。
図２の例では、容量素子３３１－１～３３１－ｎは電解コンデンサであり、容量素子部３３１の他端が＋側となっている。
容量素子部３３１の他端と、第２コンバータ端子Ｑ３２と、第１スイッチ素子３３２の一端と、第２スイッチ素子３３３の一端とが接続されている。
第２接続端子Ｐ３２と、第３コンバータ端子Ｑ３３と、第１スイッチ素子３３２の他端とが接続されている。
第３接続端子Ｐ３３と、第４コンバータ端子Ｑ３４と、第２スイッチ素子３３３の他端とが接続されている。
図２の例では、容量素子３３１－１～３３１－ｎは電解コンデンサであり、容量素子部３３１の他端が＋側となっている。
【0046】
制御回路（ここでは、当該制御回路が充電用コンバータ３１１に含まれるとする）は、入力される電圧に基づいて、第１スイッチ素子３３２および第２スイッチ素子３３３のオン／オフを制御する。
【0047】
ここで、他の構成例に係るダイオード３３４は、整流素子の一例であり、第１スイッチ素子３３２と第２接続端子Ｐ３２との間に接続されてもよい。この場合、ダイオード３３４のアノードと第１スイッチ素子３３２の他端とが接続され、ダイオード３３４のカソードと第２接続端子Ｐ３２とが接続される。
また、他の構成例に係るダイオード３３５は、整流素子の一例であり、第２スイッチ素子３３３と第３接続端子Ｐ３３との間に接続されてもよい。この場合、ダイオード３３５のアノードと第２スイッチ素子３３３の他端とが接続され、ダイオード３３５のカソードと第３接続端子Ｐ３３とが接続される。
また、他の構成例に係るダイオード３３５は、整流素子の一例であり、第２スイッチ素子３３３と第３接続端子Ｐ３３との間に接続されてもよい。この場合、ダイオード３３５のアノードと第２スイッチ素子３３３の他端とが接続され、ダイオード３３５のカソードと第３接続端子Ｐ３３とが接続される。
【0048】
また、他の構成例に係る配線３３６は、図２に示される配線３３７の代わりに備えられてもよい。つまり、第１スイッチ素子３３２の他端は、第２接続端子Ｐ３２の代わりに、充電用コンバータ３１１の内部の回路（例えば、インダクタ）と接続されてもよい。この場合、第１スイッチ素子３３２の他端は、当該回路（例えば、インダクタ）を介して、第２接続端子Ｐ３２と接続される。
なお、第２スイッチ素子３３３についても、第１スイッチ素子３３２と同様に、充電用コンバータ３１１の内部の回路（例えば、インダクタ）を介して、第３接続端子Ｐ３３と接続されてもよい。
なお、第２スイッチ素子３３３についても、第１スイッチ素子３３２と同様に、充電用コンバータ３１１の内部の回路（例えば、インダクタ）を介して、第３接続端子Ｐ３３と接続されてもよい。
【0049】
なお、充電用コンバータ３１１、スイッチ素子（第１スイッチ素子３３２および第２スイッチ素子３３３）、容量素子３３１－１～３３１－ｎ、ＢＭＳ３１２のそれぞれの具体例については、図１の例の場合と同様である。
【0050】
また、他の構成例に係る配線３３８は、図２に示される配線３３９の代わりに備えられてもよい。つまり、第２スイッチ素子３３３の一端は、第１スイッチ素子３３２の一端の側の代わりに、第１スイッチ素子３３２の他端の側に接続されてもよい。
【0051】
スイッチング電源装置１２の動作の概要を説明する。
スイッチング電源装置１２では、通常時には、第１スイッチ素子３３２および第２スイッチ素子３３３はオフにされ、充電用コンバータ３１１に含まれるスイッチング素子がオン／オフに切り替えられるように動作させられて、充電用コンバータ３１１が通常動作させられる。これにより、保持時間延長ユニット４２の容量素子部３３１の充電が可能である。
一方、スイッチング電源装置１２では、瞬停時等には、第１スイッチ素子３３２および第２スイッチ素子３３３はオンにされ、充電用コンバータ３１１に含まれるスイッチング素子がオフにされて動作が停止させられる。これにより、保持時間延長ユニット４２の容量素子部３３１から昇圧回路４１への電圧供給が可能である。
ここで、第１スイッチ素子３３２および第２スイッチ素子３３３は、同時にオン／オフにされる。
スイッチング電源装置１２では、通常時には、第１スイッチ素子３３２および第２スイッチ素子３３３はオフにされ、充電用コンバータ３１１に含まれるスイッチング素子がオン／オフに切り替えられるように動作させられて、充電用コンバータ３１１が通常動作させられる。これにより、保持時間延長ユニット４２の容量素子部３３１の充電が可能である。
一方、スイッチング電源装置１２では、瞬停時等には、第１スイッチ素子３３２および第２スイッチ素子３３３はオンにされ、充電用コンバータ３１１に含まれるスイッチング素子がオフにされて動作が停止させられる。これにより、保持時間延長ユニット４２の容量素子部３３１から昇圧回路４１への電圧供給が可能である。
ここで、第１スイッチ素子３３２および第２スイッチ素子３３３は、同時にオン／オフにされる。
【0052】
このような構成により、本実施形態に係るスイッチング電源装置１２では、例えば、瞬停等が発生した場合においても、スイッチング電源装置１２の出力をある一定時間確保することができる。
したがって、本実施形態に係るスイッチング電源装置１２では、瞬停時などの補償回路（図２の例では、保持時間延長ユニット４２）の追加ユニット化の汎用性を高めることができる。
なお、図２の例に係るスイッチング電源装置１２においても、図１の例に係るスイッチング電源装置１１を応用した点を除いて、図１の例に係るスイッチング電源装置１１と同様な効果が得られる。
したがって、本実施形態に係るスイッチング電源装置１２では、瞬停時などの補償回路（図２の例では、保持時間延長ユニット４２）の追加ユニット化の汎用性を高めることができる。
なお、図２の例に係るスイッチング電源装置１２においても、図１の例に係るスイッチング電源装置１１を応用した点を除いて、図１の例に係るスイッチング電源装置１１と同様な効果が得られる。
【0053】
本実施形態に係るスイッチング電源装置１２では、２相のブースト回路で瞬停等を補償するための追加スイッチである第２スイッチ素子３３３を備える。
また、本実施形態に係るスイッチング電源装置１２では、第３接続端子Ｐ３３から保持時間延長ユニット４２（第４コンバータ端子Ｑ３４）への入力は、瞬停等の高速検出と、２相コンバータによる充電を目的としている。
本実施形態に係るスイッチング電源装置１２では、第３接続端子Ｐ３３の電圧の検出結果に基づいて、第１スイッチ素子３３２と第２スイッチ素子３３３との一方または両方の駆動を制御することが可能である。
また、本実施形態に係るスイッチング電源装置１２では、第３接続端子Ｐ３３から保持時間延長ユニット４２（第４コンバータ端子Ｑ３４）への入力は、瞬停等の高速検出と、２相コンバータによる充電を目的としている。
本実施形態に係るスイッチング電源装置１２では、第３接続端子Ｐ３３の電圧の検出結果に基づいて、第１スイッチ素子３３２と第２スイッチ素子３３３との一方または両方の駆動を制御することが可能である。
【0054】
本実施形態では、追加ユニットを、ＰＦＣコンバータの入力に接続している。
ここで、スイッチが一つである場合（本実施形態では、第１スイッチ素子３３２が備えられて、第２スイッチ素子３３３が備えられない場合）、片相のＰＦＣコンバータだけが昇圧動作をすることとなるが、短時間の補償時間であれば片相に損失が集中したとしても、実用上で許容可能であると考えられる。ただし、長時間の補償においては、もう一つのスイッチを追加した構成（本実施形態では、第１スイッチ素子３３２と第２スイッチ素子３３３との両方が備えられる構成）とし、２相で昇圧動作することで損失を分散することが望ましい。
このように、本実施形態では、両相の入力電圧を追加ユニットに入力し、瞬停等を高速に検出することができる構成としている。さらに、本実施形態では、両相の入力電圧により補償用のエネルギーバッファに充電する２相のＳＷＭ Ｃｏｎｖｅｒｔｅｒを用いることで、充電期間の入力電流アンバランスを改善することができる。
ここで、スイッチが一つである場合（本実施形態では、第１スイッチ素子３３２が備えられて、第２スイッチ素子３３３が備えられない場合）、片相のＰＦＣコンバータだけが昇圧動作をすることとなるが、短時間の補償時間であれば片相に損失が集中したとしても、実用上で許容可能であると考えられる。ただし、長時間の補償においては、もう一つのスイッチを追加した構成（本実施形態では、第１スイッチ素子３３２と第２スイッチ素子３３３との両方が備えられる構成）とし、２相で昇圧動作することで損失を分散することが望ましい。
このように、本実施形態では、両相の入力電圧を追加ユニットに入力し、瞬停等を高速に検出することができる構成としている。さらに、本実施形態では、両相の入力電圧により補償用のエネルギーバッファに充電する２相のＳＷＭ Ｃｏｎｖｅｒｔｅｒを用いることで、充電期間の入力電流アンバランスを改善することができる。
【0055】
＜図３の例に係るスイッチング電源装置＞
図３は、実施形態に係るスイッチング電源装置１３の概略的な回路構成の一例を示す図である。図３の例に係る回路構成は、図１の例に係る回路構成の応用例である。
スイッチング電源装置１３は、トーテムポール（Ｔｏｔｅｍｐｏｌｅ）型のＰＦＣ機能を有する昇圧回路５１と、保持時間延長ユニット５２と、を備える。
本実施形態では、昇圧回路５１は補償対象となるＡＣ／ＤＣ電源に相当し、保持時間延長ユニット５２は瞬停時等における補償対象の保持時間を延長する追加ユニットに相当する。
図３は、実施形態に係るスイッチング電源装置１３の概略的な回路構成の一例を示す図である。図３の例に係る回路構成は、図１の例に係る回路構成の応用例である。
スイッチング電源装置１３は、トーテムポール（Ｔｏｔｅｍｐｏｌｅ）型のＰＦＣ機能を有する昇圧回路５１と、保持時間延長ユニット５２と、を備える。
本実施形態では、昇圧回路５１は補償対象となるＡＣ／ＤＣ電源に相当し、保持時間延長ユニット５２は瞬停時等における補償対象の保持時間を延長する追加ユニットに相当する。
【0056】
昇圧回路５１は、電源１５１と接続されている。電源１５１については、図１に示される電源１１１と同様である。
昇圧回路５１は、例えばコイルから構成されるインダクタ１５２と、ＭＯＳ型ＦＥＴからなる２個のスイッチング素子１５３、１５５と、２個のダイオード１５７、１５８と、容量素子１５９と、を備える。
昇圧回路５１は、例えばコイルから構成されるインダクタ１５２と、ＭＯＳ型ＦＥＴからなる２個のスイッチング素子１５３、１５５と、２個のダイオード１５７、１５８と、容量素子１５９と、を備える。
【0057】
説明の便宜上、昇圧回路５１において、保持時間延長ユニット５２が接続される側の３個の端子を、第１入力端子Ｔ４３１、第２入力端子Ｔ４３２、第３入力端子Ｔ４３３と呼び、また、負荷（図示せず）が接続される側の２個の端子を、第１出力端子Ｔ４１１、第２出力端子Ｔ４１２と呼んで、説明する。
【0058】
第１出力端子Ｔ４１１と第２出力端子Ｔ４１２との間に、容量素子１５９と、ダイオード１５７とダイオード１５８との直列接続回路と、スイッチング素子１５３とスイッチング素子１５５との直列接続回路とが、並列接続されている。
【0059】
電源１５１の一端と、ダイオード１５７のカソードと、ダイオード１５８のアノードとが接続されている。
電源１５１の他端と、インダクタ１５２の一端とが接続されている。
インダクタ１５２の他端と、スイッチング素子１５３のドレインと、スイッチング素子１５５のソースとが接続されている。
電源１５１の他端と、インダクタ１５２の一端とが接続されている。
インダクタ１５２の他端と、スイッチング素子１５３のドレインと、スイッチング素子１５５のソースとが接続されている。
【0060】
第１入力端子Ｔ４３１と、スイッチング素子１５３のソースと、ダイオード１５７のアノードと、容量素子１５９の一端と、第１出力端子Ｔ４１１とが接続されている。
スイッチング素子１５５のドレインと、ダイオード１５８のカソードと、容量素子１５９の他端と、第２出力端子Ｔ４１２とが接続されている。
電源１５１の他端と、第２入力端子Ｔ４３２とが接続されている。
電源１５１の一端と、第３入力端子Ｔ４３３とが接続されている。
スイッチング素子１５５のドレインと、ダイオード１５８のカソードと、容量素子１５９の他端と、第２出力端子Ｔ４１２とが接続されている。
電源１５１の他端と、第２入力端子Ｔ４３２とが接続されている。
電源１５１の一端と、第３入力端子Ｔ４３３とが接続されている。
【0061】
保持時間延長ユニット５２は、充電用コンバータ４１１と、ｎ（ｎは１以上の整数）個の容量素子４３１－１～４３１－ｎの直列接続からなる容量素子部４３１と、第１スイッチ素子４３２と、電圧を検出する電圧検出部４５１と、を備える。
充電用コンバータ４１１は、容量素子部４３１を管理するバッテリーマネージメントシステム（ＢＭＳ）４１２を備える。
なお、他の構成例として、ＢＭＳ４１２は、充電用コンバータ４１１とは別に備えられてもよい。また、保持時間延長ユニット５２では、ＢＭＳ４１２は、備えられていなくてもよい。
充電用コンバータ４１１は、容量素子部４３１を管理するバッテリーマネージメントシステム（ＢＭＳ）４１２を備える。
なお、他の構成例として、ＢＭＳ４１２は、充電用コンバータ４１１とは別に備えられてもよい。また、保持時間延長ユニット５２では、ＢＭＳ４１２は、備えられていなくてもよい。
【0062】
説明の便宜上、保持時間延長ユニット５２において、昇圧回路５１が接続される側の３個の端子を、第１接続端子Ｐ４１、第２接続端子Ｐ４２、第３接続端子Ｐ４３と呼んで、説明する。
第１接続端子Ｐ４１、第２接続端子Ｐ４２は、充放電用端子などと呼ばれてもよい。
また、説明の便宜上、充電用コンバータ４１１において、５個の端子を、第１コンバータ端子Ｑ４１、第２コンバータ端子Ｑ４２、第３コンバータ端子Ｑ４３、第４コンバータ端子Ｑ４４、第５コンバータ端子Ｑ４５と呼んで、説明する。
第１コンバータ端子Ｑ４１、第２コンバータ端子Ｑ４２、第３コンバータ端子Ｑ４３、第４コンバータ端子Ｑ４４、第５コンバータ端子Ｑ４５は、それぞれ、出力端子、出力端子、充放電用端子、入力端子、制御用端子などと呼ばれてもよい。
第１接続端子Ｐ４１、第２接続端子Ｐ４２は、充放電用端子などと呼ばれてもよい。
また、説明の便宜上、充電用コンバータ４１１において、５個の端子を、第１コンバータ端子Ｑ４１、第２コンバータ端子Ｑ４２、第３コンバータ端子Ｑ４３、第４コンバータ端子Ｑ４４、第５コンバータ端子Ｑ４５と呼んで、説明する。
第１コンバータ端子Ｑ４１、第２コンバータ端子Ｑ４２、第３コンバータ端子Ｑ４３、第４コンバータ端子Ｑ４４、第５コンバータ端子Ｑ４５は、それぞれ、出力端子、出力端子、充放電用端子、入力端子、制御用端子などと呼ばれてもよい。
【0063】
ここで、第５コンバータ端子Ｑ４５は、第１スイッチ素子４３２への制御信号を出力する端子である。なお、図３の例では、充電用コンバータ４１１が第１スイッチ素子４３２を制御する制御回路を含む場合を示すが、他の構成例として、当該制御回路は充電用コンバータ４１１とは別体であってもよく、この場合、第１スイッチ素子４３２を制御するための第５コンバータ端子Ｑ４５は設けられない。
また、第４コンバータ端子Ｑ４４は、電圧検出部４５１から制御信号（例えば、電圧）を入力する端子である。このため、他の構成例として、制御回路が充電用コンバータ４１１とは別体である場合には、第４コンバータ端子Ｑ４４は設けられなくてもよい。ここで、当該制御信号は、例えば、第１スイッチ素子４３２を制御するための制御信号であってもよく、または、充電用コンバータ４１１を制御する制御信号であってもよく、あるいは、これらの両方であってもよい。
また、第４コンバータ端子Ｑ４４は、電圧検出部４５１から制御信号（例えば、電圧）を入力する端子である。このため、他の構成例として、制御回路が充電用コンバータ４１１とは別体である場合には、第４コンバータ端子Ｑ４４は設けられなくてもよい。ここで、当該制御信号は、例えば、第１スイッチ素子４３２を制御するための制御信号であってもよく、または、充電用コンバータ４１１を制御する制御信号であってもよく、あるいは、これらの両方であってもよい。
【0064】
本実施形態では、昇圧回路５１の第１入力端子Ｔ４３１と保持時間延長ユニット５２の第１接続端子Ｐ４１とが－端子となって互いに接続され、また、昇圧回路５１の第２入力端子Ｔ４３２と保持時間延長ユニット５２の第２接続端子Ｐ４２とが＋端子となって互いに接続される。また、昇圧回路５１の第３入力端子Ｔ４３３と保持時間延長ユニット５２の第３接続端子Ｐ４３とが電圧検出用の端子となっている。
ここで、第１接続端子Ｐ４１および第２接続端子Ｐ４２は、充放電用の端子である。
なお、保持時間延長ユニット５２と昇圧回路５１とは、例えば、着脱可能に別体で構成されてもよく、あるいは、一体で構成されてもよい。本実施形態では、保持時間延長ユニット５２は、昇圧回路５１とは別体で構成されており、昇圧回路５１に対して外付けユニットとなっている。
ここで、第１接続端子Ｐ４１および第２接続端子Ｐ４２は、充放電用の端子である。
なお、保持時間延長ユニット５２と昇圧回路５１とは、例えば、着脱可能に別体で構成されてもよく、あるいは、一体で構成されてもよい。本実施形態では、保持時間延長ユニット５２は、昇圧回路５１とは別体で構成されており、昇圧回路５１に対して外付けユニットとなっている。
【0065】
ここで、図３には、他の構成例に係るダイオード４３３を示してある。
まず、ダイオード４３３が備えられない場合について説明する。
まず、ダイオード４３３が備えられない場合について説明する。
【0066】
第１接続端子Ｐ４１と、容量素子部４３１の一端と、第１コンバータ端子Ｑ４１とが接続されている。
容量素子部４３１の他端と、第２コンバータ端子Ｑ４２と、第１スイッチ素子４３２の一端とが接続されている。
第３入力端子Ｔ４３３に接続される第３接続端子Ｐ４３と、電圧検出部４５１の第１端子（電圧検出用の端子）とが接続されている。
第２入力端子Ｔ４３２に接続される第２接続端子Ｐ４２と、第３コンバータ端子Ｑ４３と、第１スイッチ素子４３２の他端と、電圧検出部４５１の第２端子（電圧検出用の端子）とが接続されている。
電圧検出部４５１の第３端子と、第４コンバータ端子Ｑ４４とが接続されている。
図３の例では、容量素子４３１－１～４３１－ｎは電解コンデンサであり、容量素子部４３１の他端が＋側となっている。
容量素子部４３１の他端と、第２コンバータ端子Ｑ４２と、第１スイッチ素子４３２の一端とが接続されている。
第３入力端子Ｔ４３３に接続される第３接続端子Ｐ４３と、電圧検出部４５１の第１端子（電圧検出用の端子）とが接続されている。
第２入力端子Ｔ４３２に接続される第２接続端子Ｐ４２と、第３コンバータ端子Ｑ４３と、第１スイッチ素子４３２の他端と、電圧検出部４５１の第２端子（電圧検出用の端子）とが接続されている。
電圧検出部４５１の第３端子と、第４コンバータ端子Ｑ４４とが接続されている。
図３の例では、容量素子４３１－１～４３１－ｎは電解コンデンサであり、容量素子部４３１の他端が＋側となっている。
【0067】
電圧検出部４５１は、第１端子の電圧と第２端子の電圧を検出し、これらの検出結果に基づく電圧を第３端子から制御回路（ここでは、当該制御回路が充電用コンバータ４１１に含まれるとする）に出力する。
当該制御回路は、電圧検出部４５１から入力される電圧に基づいて、第１スイッチ素子４３２のオン／オフを制御する。
当該制御回路は、電圧検出部４５１から入力される電圧に基づいて、第１スイッチ素子４３２のオン／オフを制御する。
【0068】
ここで、他の構成例に係るダイオード４３３は、整流素子の一例であり、第１スイッチ素子４３２と第２接続端子Ｐ４２との間に接続されてもよい。この場合、ダイオード４３３のアノードと第１スイッチ素子４３２の他端とが接続され、ダイオード４３３のカソードと第２接続端子Ｐ４２とが接続される。
【0069】
なお、充電用コンバータ４１１、第１スイッチ素子４３２、容量素子４３１－１～４３１－ｎ、ＢＭＳ４１２のそれぞれの具体例については、図１の例の場合と同様である。
【0070】
スイッチング電源装置１３の動作の概要を説明する。
スイッチング電源装置１３では、通常時には、第１スイッチ素子４３２はオフにされ、充電用コンバータ４１１に含まれるスイッチング素子がオン／オフに切り替えられるように動作させられて、充電用コンバータ４１１が通常動作させられる。これにより、保持時間延長ユニット５２の容量素子部４３１の充電が可能である。
一方、スイッチング電源装置１３では、瞬停時等には、第１スイッチ素子４３２はオンにされ、充電用コンバータ４１１に含まれるスイッチング素子がオフにされて動作が停止させられる。これにより、保持時間延長ユニット５２の容量素子部４３１から昇圧回路５１への電圧供給が可能である。
スイッチング電源装置１３では、通常時には、第１スイッチ素子４３２はオフにされ、充電用コンバータ４１１に含まれるスイッチング素子がオン／オフに切り替えられるように動作させられて、充電用コンバータ４１１が通常動作させられる。これにより、保持時間延長ユニット５２の容量素子部４３１の充電が可能である。
一方、スイッチング電源装置１３では、瞬停時等には、第１スイッチ素子４３２はオンにされ、充電用コンバータ４１１に含まれるスイッチング素子がオフにされて動作が停止させられる。これにより、保持時間延長ユニット５２の容量素子部４３１から昇圧回路５１への電圧供給が可能である。
【0071】
このような構成により、本実施形態に係るスイッチング電源装置１３では、例えば、瞬停等が発生した場合においても、スイッチング電源装置１３の出力をある一定時間確保することができる。
したがって、本実施形態に係るスイッチング電源装置１３では、瞬停時などの補償回路（図３の例では、保持時間延長ユニット５２）の追加ユニット化の汎用性を高めることができる。
なお、図３の例に係るスイッチング電源装置１３においても、図１の例に係るスイッチング電源装置１１を応用した点を除いて、図１の例に係るスイッチング電源装置１１と同様な効果が得られる。
したがって、本実施形態に係るスイッチング電源装置１３では、瞬停時などの補償回路（図３の例では、保持時間延長ユニット５２）の追加ユニット化の汎用性を高めることができる。
なお、図３の例に係るスイッチング電源装置１３においても、図１の例に係るスイッチング電源装置１１を応用した点を除いて、図１の例に係るスイッチング電源装置１１と同様な効果が得られる。
【0072】
また、本実施形態に係るスイッチング電源装置１３では、第３接続端子Ｐ４３から保持時間延長ユニット５２への入力は、瞬停等の高速検出を目的としている。
具体的には、図３に示される－端子に対応する第１接続端子Ｐ４１および＋端子に対応する第２接続端子Ｐ４２のみが使用される場合には、＋端子の側しか瞬停等を検出することができないため、本実施形態では、もう１箇所（図３の例では、第３接続端子Ｐ４３）を使用して瞬停等を高速に検出することを可能としている。
具体的には、図３に示される－端子に対応する第１接続端子Ｐ４１および＋端子に対応する第２接続端子Ｐ４２のみが使用される場合には、＋端子の側しか瞬停等を検出することができないため、本実施形態では、もう１箇所（図３の例では、第３接続端子Ｐ４３）を使用して瞬停等を高速に検出することを可能としている。
【0073】
ここで、本実施形態では、トーテムポール型のＰＦＣにおいて、追加ユニットの充電動作では、入力電流を半周期上昇させ半周期減少させる。このため、充電容量が大きいと、入力電流の正負アンバランスが顕著となり得る。また、両相（Ｌ相、Ｎ相）の入力電圧から瞬停等を高速に検出することが望ましいと考えられる。充電電力が、接続されるＡＣ／ＤＣ電源の入力電力より大きいとき、動作干渉する可能性が考えられる。
また、図３の例では、入力電源のオフセットが載る。
このような事情に鑑みると、図３の構成と比べて、図４の構成の方が好ましいと考えられる。
また、図３の例では、入力電源のオフセットが載る。
このような事情に鑑みると、図３の構成と比べて、図４の構成の方が好ましいと考えられる。
【0074】
＜図４の例に係るスイッチング電源装置＞
図４は、実施形態に係るスイッチング電源装置１４の概略的な回路構成の一例を示す図である。図４の例に係る回路構成は、図１の例に係る回路構成（および図３の例に係る回路構成）の応用例である。
スイッチング電源装置１４は、トーテムポール（Ｔｏｔｅｍｐｏｌｅ）型のＰＦＣ機能を有する昇圧回路６１と、保持時間延長ユニット６２と、４個のダイオード５５１～５５４からなるダイオードブリッジ６３と、を備える。ダイオードブリッジ６３は、整流回路の一例である。
本実施形態では、昇圧回路６１は補償対象となるＡＣ／ＤＣ電源に相当し、保持時間延長ユニット６２は瞬停時等における補償対象の保持時間を延長する追加ユニットに相当する。
なお、図４の例では、保持時間延長ユニット６２とダイオードブリッジ６３とが別体である場合を示しているが、保持時間延長ユニット６２とダイオードブリッジ６３とが一体であると捉えられてもよく、つまり、保持時間延長ユニット６２はダイオードブリッジ６３を含んでもよい。このように、ダイオードブリッジ６３は、保持時間延長ユニット６２の内部に設けられると捉えられてもよく、あるいは、保持時間延長ユニット６２の外部に設けられると捉えられてもよい。
図４は、実施形態に係るスイッチング電源装置１４の概略的な回路構成の一例を示す図である。図４の例に係る回路構成は、図１の例に係る回路構成（および図３の例に係る回路構成）の応用例である。
スイッチング電源装置１４は、トーテムポール（Ｔｏｔｅｍｐｏｌｅ）型のＰＦＣ機能を有する昇圧回路６１と、保持時間延長ユニット６２と、４個のダイオード５５１～５５４からなるダイオードブリッジ６３と、を備える。ダイオードブリッジ６３は、整流回路の一例である。
本実施形態では、昇圧回路６１は補償対象となるＡＣ／ＤＣ電源に相当し、保持時間延長ユニット６２は瞬停時等における補償対象の保持時間を延長する追加ユニットに相当する。
なお、図４の例では、保持時間延長ユニット６２とダイオードブリッジ６３とが別体である場合を示しているが、保持時間延長ユニット６２とダイオードブリッジ６３とが一体であると捉えられてもよく、つまり、保持時間延長ユニット６２はダイオードブリッジ６３を含んでもよい。このように、ダイオードブリッジ６３は、保持時間延長ユニット６２の内部に設けられると捉えられてもよく、あるいは、保持時間延長ユニット６２の外部に設けられると捉えられてもよい。
【0075】
昇圧回路６１は、電源１７１と接続されている。電源１７１については、図１に示される電源１１１と同様である。
昇圧回路６１は、例えばコイルから構成されるインダクタ１７２と、ＭＯＳ型ＦＥＴからなる２個のスイッチング素子１７３、１７５と、２個のダイオード１７７、１７８と、容量素子１７９と、を備える。
昇圧回路６１は、例えばコイルから構成されるインダクタ１７２と、ＭＯＳ型ＦＥＴからなる２個のスイッチング素子１７３、１７５と、２個のダイオード１７７、１７８と、容量素子１７９と、を備える。
【0076】
説明の便宜上、昇圧回路６１において、ダイオードブリッジ６３を介して保持時間延長ユニット６２が接続される側の２個の端子を、第１入力端子Ｔ５３１、第２入力端子Ｔ５３２と呼び、また、負荷（図示せず）が接続される側の２個の端子を、第１出力端子Ｔ５１１、第２出力端子Ｔ５１２と呼んで、説明する。
【0077】
昇圧回路６１の構成について、図３に示される昇圧回路５１と相違する点について説明し、同様な点については詳しい説明を省略する。
昇圧回路６１の構成は、図３に示される昇圧回路５１と比べて、図３に示される昇圧回路５１が第１入力端子Ｔ４３１、第２入力端子Ｔ４３２および第３入力端子Ｔ４３３を有するのに対して、第１入力端子Ｔ５３１および第２入力端子Ｔ５３２を有する点で相違しており、他の点は同様である。
昇圧回路６１の構成は、図３に示される昇圧回路５１と比べて、図３に示される昇圧回路５１が第１入力端子Ｔ４３１、第２入力端子Ｔ４３２および第３入力端子Ｔ４３３を有するのに対して、第１入力端子Ｔ５３１および第２入力端子Ｔ５３２を有する点で相違しており、他の点は同様である。
【0078】
ここで、第１入力端子Ｔ５３１は、電源１７１の一端と、ダイオード１７７のカソードと、ダイオード１７８のアノードと接続されている。
第２入力端子Ｔ５３２は、電源１７１の他端と、インダクタ１７２の一端と接続されている。
第２入力端子Ｔ５３２は、電源１７１の他端と、インダクタ１７２の一端と接続されている。
【0079】
ダイオードブリッジ６３では、ダイオード５５２のカソードと、ダイオード５５１のアノードとが接続されており、また、ダイオード５５４のカソードと、ダイオード５５３のアノードとが接続されている。
【0080】
保持時間延長ユニット６２は、充電用コンバータ５１１と、ｎ（ｎは１以上の整数）個の容量素子５３１－１～５３１－ｎの直列接続からなる容量素子部５３１と、第１スイッチ素子５３２と、第２スイッチ素子である非干渉用スイッチ素子５３６と、を備える。
充電用コンバータ５１１は、容量素子部５３１を管理するバッテリーマネージメントシステム（ＢＭＳ）５１２を備える。
なお、他の構成例として、ＢＭＳ５１２は、充電用コンバータ５１１とは別に備えられてもよい。また、保持時間延長ユニット６２では、ＢＭＳ５１２は、備えられていなくてもよい。
充電用コンバータ５１１は、容量素子部５３１を管理するバッテリーマネージメントシステム（ＢＭＳ）５１２を備える。
なお、他の構成例として、ＢＭＳ５１２は、充電用コンバータ５１１とは別に備えられてもよい。また、保持時間延長ユニット６２では、ＢＭＳ５１２は、備えられていなくてもよい。
【0081】
説明の便宜上、保持時間延長ユニット６２において、ダイオードブリッジ６３および昇圧回路６１が接続される側の４個の端子を、第１接続端子Ｐ５１、第２接続端子Ｐ５２、第３接続端子Ｐ５３、第４接続端子Ｐ５４と呼んで、説明する。
第１接続端子Ｐ５１、第２接続端子Ｐ５２は、充放電用端子などと呼ばれてもよい。
また、説明の便宜上、充電用コンバータ５１１において、５個の端子を、第１コンバータ端子Ｑ５１、第２コンバータ端子Ｑ５２、第３コンバータ端子Ｑ５３、第４コンバータ端子Ｑ５４、第５コンバータ端子Ｑ５５と呼んで、説明する。
第１コンバータ端子Ｑ５１、第２コンバータ端子Ｑ５２、第３コンバータ端子Ｑ５３、第４コンバータ端子Ｑ５４、第５コンバータ端子Ｑ５５は、それぞれ、出力端子、出力端子、充放電用端子、制御用端子、制御用端子などと呼ばれてもよい。
ここで、第４コンバータ端子Ｑ５４は、第１スイッチ素子５３２への制御信号を出力する端子である。また、第５コンバータ端子Ｑ５５は、非干渉用スイッチ素子５３６への制御信号を出力する端子である。なお、図４の例では、充電用コンバータ５１１が第１スイッチ素子５３２および非干渉用スイッチ素子５３６を制御する制御回路を含む場合を示すが、他の構成例として、当該制御回路は充電用コンバータ５１１とは別体であってもよく、この場合、第１スイッチ素子５３２を制御するための第４コンバータ端子Ｑ５４および非干渉用スイッチ素子５３６を制御するための第５コンバータ端子Ｑ５５は設けられない。
第１接続端子Ｐ５１、第２接続端子Ｐ５２は、充放電用端子などと呼ばれてもよい。
また、説明の便宜上、充電用コンバータ５１１において、５個の端子を、第１コンバータ端子Ｑ５１、第２コンバータ端子Ｑ５２、第３コンバータ端子Ｑ５３、第４コンバータ端子Ｑ５４、第５コンバータ端子Ｑ５５と呼んで、説明する。
第１コンバータ端子Ｑ５１、第２コンバータ端子Ｑ５２、第３コンバータ端子Ｑ５３、第４コンバータ端子Ｑ５４、第５コンバータ端子Ｑ５５は、それぞれ、出力端子、出力端子、充放電用端子、制御用端子、制御用端子などと呼ばれてもよい。
ここで、第４コンバータ端子Ｑ５４は、第１スイッチ素子５３２への制御信号を出力する端子である。また、第５コンバータ端子Ｑ５５は、非干渉用スイッチ素子５３６への制御信号を出力する端子である。なお、図４の例では、充電用コンバータ５１１が第１スイッチ素子５３２および非干渉用スイッチ素子５３６を制御する制御回路を含む場合を示すが、他の構成例として、当該制御回路は充電用コンバータ５１１とは別体であってもよく、この場合、第１スイッチ素子５３２を制御するための第４コンバータ端子Ｑ５４および非干渉用スイッチ素子５３６を制御するための第５コンバータ端子Ｑ５５は設けられない。
【0082】
図４の例では、昇圧回路６１の第１入力端子Ｔ５３１および第２入力端子Ｔ５３２と、保持時間延長ユニット６２の第１接続端子Ｐ５１および第２接続端子Ｐ５２とが、ダイオードブリッジ６３を介して、接続されている。
保持時間延長ユニット６２の第１接続端子Ｐ５１が－端子となって互いに接続され、また、保持時間延長ユニット６２の第２接続端子Ｐ５２が＋端子となって互いに接続される。
また、昇圧回路６１の第１入力端子Ｔ５３１と保持時間延長ユニット６２の第３接続端子Ｐ５３とが、－端子に準じた端子（－’端子）となって互いに接続される。
また、昇圧回路６１の第２入力端子Ｔ５３２と保持時間延長ユニット６２の第４接続端子Ｐ５４とが、＋端子に準じた端子（＋’端子）となって互いに接続される。
ここで、第１接続端子Ｐ５１および第２接続端子Ｐ５２は、充放電用の端子である。
なお、保持時間延長ユニット６２と昇圧回路６１とは、例えば、着脱可能に別体で構成されてもよく、あるいは、一体で構成されてもよい。本実施形態では、保持時間延長ユニット６２は、昇圧回路６１とは別体で構成されており、昇圧回路６１に対して外付けユニットとなっている。
保持時間延長ユニット６２の第１接続端子Ｐ５１が－端子となって互いに接続され、また、保持時間延長ユニット６２の第２接続端子Ｐ５２が＋端子となって互いに接続される。
また、昇圧回路６１の第１入力端子Ｔ５３１と保持時間延長ユニット６２の第３接続端子Ｐ５３とが、－端子に準じた端子（－’端子）となって互いに接続される。
また、昇圧回路６１の第２入力端子Ｔ５３２と保持時間延長ユニット６２の第４接続端子Ｐ５４とが、＋端子に準じた端子（＋’端子）となって互いに接続される。
ここで、第１接続端子Ｐ５１および第２接続端子Ｐ５２は、充放電用の端子である。
なお、保持時間延長ユニット６２と昇圧回路６１とは、例えば、着脱可能に別体で構成されてもよく、あるいは、一体で構成されてもよい。本実施形態では、保持時間延長ユニット６２は、昇圧回路６１とは別体で構成されており、昇圧回路６１に対して外付けユニットとなっている。
【0083】
また、保持時間延長ユニット６２がダイオードブリッジ６３を含まない構成では、保持時間延長ユニット６２とダイオードブリッジ６３とは着脱可能に構成されてもよい。
なお、保持時間延長ユニット６２がダイオードブリッジ６３を含む構成では、例えば、昇圧回路６１の第１入力端子Ｔ５３１と接続される点の端子が保持時間延長ユニット６２の第１接続端子となり、昇圧回路６１の第２入力端子Ｔ５３２と接続される点の端子が保持時間延長ユニット６２の第２接続端子となる。
なお、保持時間延長ユニット６２がダイオードブリッジ６３を含む構成では、例えば、昇圧回路６１の第１入力端子Ｔ５３１と接続される点の端子が保持時間延長ユニット６２の第１接続端子となり、昇圧回路６１の第２入力端子Ｔ５３２と接続される点の端子が保持時間延長ユニット６２の第２接続端子となる。
【0084】
ここで、図４には、他の構成例に係るダイオード５３３を示してある。
まず、ダイオード５３３が備えられない場合について説明する。
まず、ダイオード５３３が備えられない場合について説明する。
【0085】
第１接続端子Ｐ５１と、容量素子部５３１の一端と、第１コンバータ端子Ｑ５１と、非干渉用スイッチ素子５３６の一端とが接続されている。
第３接続端子Ｐ５３と、非干渉用スイッチ素子５３６の他端とが接続されている。
容量素子部５３１の他端と、第２コンバータ端子Ｑ５２と、第１スイッチ素子５３２の一端とが接続されている。
第４接続端子Ｐ５４と、第１スイッチ素子５３２の他端とが接続されている。
第２接続端子Ｐ５２と、第３コンバータ端子Ｑ５３とが接続されている。
図４の例では、容量素子５３１－１～５３１－ｎは電解コンデンサであり、容量素子部５３１の他端が＋側となっている。
第３接続端子Ｐ５３と、非干渉用スイッチ素子５３６の他端とが接続されている。
容量素子部５３１の他端と、第２コンバータ端子Ｑ５２と、第１スイッチ素子５３２の一端とが接続されている。
第４接続端子Ｐ５４と、第１スイッチ素子５３２の他端とが接続されている。
第２接続端子Ｐ５２と、第３コンバータ端子Ｑ５３とが接続されている。
図４の例では、容量素子５３１－１～５３１－ｎは電解コンデンサであり、容量素子部５３１の他端が＋側となっている。
【0086】
制御回路（ここでは、当該制御回路が充電用コンバータ５１１に含まれるとする）は、入力される電圧に基づいて、第１スイッチ素子５３２のオン／オフを制御する。
【0087】
ここで、他の構成例に係るダイオード５３３は、整流素子の一例であり、第１スイッチ素子５３２と第４接続端子Ｐ５４との間に接続されてもよい。この場合、ダイオード５３３のアノードと第１スイッチ素子５３２の他端とが接続され、ダイオード５３３のカソードと第４接続端子Ｐ５４とが接続される。
【0088】
なお、充電用コンバータ５１１、第１スイッチ素子５３２、容量素子５３１－１～５３１－ｎ、ＢＭＳ５１２のそれぞれの具体例については、図１の例の場合と同様である。
【0089】
スイッチング電源装置１４の動作の概要を説明する。
スイッチング電源装置１４では、通常時には、第１スイッチ素子５３２および非干渉用スイッチ素子５３６はオフにされ、充電用コンバータ５１１に含まれるスイッチング素子がオン／オフに切り替えられるように動作させられて、充電用コンバータ５１１が通常動作させられる。これにより、保持時間延長ユニット６２の容量素子部５３１の充電が可能である。
一方、スイッチング電源装置１４では、瞬停時等には、第１スイッチ素子５３２および非干渉用スイッチ素子５３６はオンにされ、充電用コンバータ５１１に含まれるスイッチング素子がオフにされて動作が停止させられる。これにより、保持時間延長ユニット６２の容量素子部５３１から昇圧回路６１への電圧供給が可能である。
ここで、第１スイッチ素子５３２および非干渉用スイッチ素子５３６は、同時にオン／オフにされる。
スイッチング電源装置１４では、通常時には、第１スイッチ素子５３２および非干渉用スイッチ素子５３６はオフにされ、充電用コンバータ５１１に含まれるスイッチング素子がオン／オフに切り替えられるように動作させられて、充電用コンバータ５１１が通常動作させられる。これにより、保持時間延長ユニット６２の容量素子部５３１の充電が可能である。
一方、スイッチング電源装置１４では、瞬停時等には、第１スイッチ素子５３２および非干渉用スイッチ素子５３６はオンにされ、充電用コンバータ５１１に含まれるスイッチング素子がオフにされて動作が停止させられる。これにより、保持時間延長ユニット６２の容量素子部５３１から昇圧回路６１への電圧供給が可能である。
ここで、第１スイッチ素子５３２および非干渉用スイッチ素子５３６は、同時にオン／オフにされる。
【0090】
このような構成により、本実施形態に係るスイッチング電源装置１４では、例えば、瞬停等が発生した場合においても、スイッチング電源装置１４の出力をある一定時間確保することができる。
したがって、本実施形態に係るスイッチング電源装置１４では、瞬停時などの補償回路（図４の例では、保持時間延長ユニット６２）の追加ユニット化の汎用性を高めることができる。
なお、図４の例に係るスイッチング電源装置１４においても、図１の例に係るスイッチング電源装置１１を応用した点を除いて、図１の例に係るスイッチング電源装置１１と同様な効果が得られる。
したがって、本実施形態に係るスイッチング電源装置１４では、瞬停時などの補償回路（図４の例では、保持時間延長ユニット６２）の追加ユニット化の汎用性を高めることができる。
なお、図４の例に係るスイッチング電源装置１４においても、図１の例に係るスイッチング電源装置１１を応用した点を除いて、図１の例に係るスイッチング電源装置１１と同様な効果が得られる。
【0091】
本実施形態では、ダイオードブリッジ６３と非干渉用スイッチ素子５３６を備えることで、非干渉用のトーテムポール型のＰＦＣを実現している。
本実施形態では、図３の構成例と比べて、干渉動作への対策が行われており、ダイオードブリッジ６３の追加により、追加ユニットは独立充電動作が可能となる。瞬停等の補償時には、第１スイッチ素子５３２および非干渉用スイッチ素子５３６をオンにすることで、図３の構成例と同様な効果が得られる。ここで、図４の例では、非干渉用スイッチ素子５３６の逆阻止機能は、接続されたＡＣ／ＤＣ電源のダイオード１７７、１７８が担っている。
なお、図４の例では、入力電源のオフセットを除去することができる。
本実施形態では、図３の構成例と比べて、干渉動作への対策が行われており、ダイオードブリッジ６３の追加により、追加ユニットは独立充電動作が可能となる。瞬停等の補償時には、第１スイッチ素子５３２および非干渉用スイッチ素子５３６をオンにすることで、図３の構成例と同様な効果が得られる。ここで、図４の例では、非干渉用スイッチ素子５３６の逆阻止機能は、接続されたＡＣ／ＤＣ電源のダイオード１７７、１７８が担っている。
なお、図４の例では、入力電源のオフセットを除去することができる。
【0092】
【0093】
図５は、実施形態に係るスイッチング電源装置６０１の具体的な回路構成の一例を示す図である。
スイッチング電源装置６０１は、ＰＦＣ機能を有する昇圧回路３１と、保持時間延長ユニット６１１と、を備える。
本実施形態では、昇圧回路３１は補償対象となるＡＣ／ＤＣ電源に相当し、保持時間延長ユニット６１１は瞬停時等における補償対象の保持時間を延長する追加ユニットに相当する。
なお、図５では、制御回路については図示を省略している。
スイッチング電源装置６０１は、ＰＦＣ機能を有する昇圧回路３１と、保持時間延長ユニット６１１と、を備える。
本実施形態では、昇圧回路３１は補償対象となるＡＣ／ＤＣ電源に相当し、保持時間延長ユニット６１１は瞬停時等における補償対象の保持時間を延長する追加ユニットに相当する。
なお、図５では、制御回路については図示を省略している。
【0094】
【0095】
保持時間延長ユニット６１１は、例えばコイルから構成されるインダクタ６３１と、ＭＯＳ型ＦＥＴからなるスイッチング素子６３２と、容量素子６３４と、例えばコイルから構成されるインダクタ６３５と、ダイオード６３６と、第１スイッチ素子６３７と、容量素子部６３８と、を備える。
ここで、保持時間延長ユニット６１１では、インダクタ６３１、スイッチング素子６３２、容量素子６３４、インダクタ６３５、ダイオード６３６を用いて、充電用コンバータが構成されている。
なお、図５の例では、１個の容量素子からなる容量素子部６３８を示しているが、容量素子部６３８は複数の容量素子を用いて構成されてもよい。
ここで、保持時間延長ユニット６１１では、インダクタ６３１、スイッチング素子６３２、容量素子６３４、インダクタ６３５、ダイオード６３６を用いて、充電用コンバータが構成されている。
なお、図５の例では、１個の容量素子からなる容量素子部６３８を示しているが、容量素子部６３８は複数の容量素子を用いて構成されてもよい。
【0096】
説明の便宜上、保持時間延長ユニット６１１において、昇圧回路３１が接続される側の２個の端子を、第１接続端子Ｐ６１、第２接続端子Ｐ６２と呼んで、説明する。
本実施形態では、昇圧回路３１の第１入力端子Ｔ３１と保持時間延長ユニット６１１の第１接続端子Ｐ６１とが－端子となって互いに接続され、また、昇圧回路３１の第２入力端子Ｔ３２と保持時間延長ユニット６１１の第２接続端子Ｐ６２とが＋端子となって互いに接続される。
本実施形態では、昇圧回路３１の第１入力端子Ｔ３１と保持時間延長ユニット６１１の第１接続端子Ｐ６１とが－端子となって互いに接続され、また、昇圧回路３１の第２入力端子Ｔ３２と保持時間延長ユニット６１１の第２接続端子Ｐ６２とが＋端子となって互いに接続される。
【0097】
ここで、図５には、他の構成例に係る配線６３９を示してある。
まず、配線６３９が備えられない場合について説明する。
まず、配線６３９が備えられない場合について説明する。
【0098】
スイッチング素子６３２のソースと、インダクタ６３５の一端と、容量素子部６３８の一端と、第１接続端子Ｐ６１とが接続されている。
インダクタ６３５の他端と、容量素子６３４の一端と、ダイオード６３６のアノードとが接続されている。
第１スイッチ素子６３７の一端と、容量素子部６３８の他端と、ダイオード６３６のカソードとが接続されている。
インダクタ６３１の一端と、スイッチング素子６３２のドレインと、容量素子６３４の他端と、第１スイッチ素子６３７の他端とが接続されている。
インダクタ６３１の他端と、第２接続端子Ｐ６２とが接続されている。
図５の例では、容量素子部６３８は電解コンデンサを用いて構成されており、容量素子部６３８の他端が＋側となっている。
インダクタ６３５の他端と、容量素子６３４の一端と、ダイオード６３６のアノードとが接続されている。
第１スイッチ素子６３７の一端と、容量素子部６３８の他端と、ダイオード６３６のカソードとが接続されている。
インダクタ６３１の一端と、スイッチング素子６３２のドレインと、容量素子６３４の他端と、第１スイッチ素子６３７の他端とが接続されている。
インダクタ６３１の他端と、第２接続端子Ｐ６２とが接続されている。
図５の例では、容量素子部６３８は電解コンデンサを用いて構成されており、容量素子部６３８の他端が＋側となっている。
【0099】
ここで、他の構成例に係る配線６３９は、図５に示される配線６４０の代わりに備えられてもよい。つまり、第１スイッチ素子６３７の他端は、インダクタ６３１の一端の代わりに、インダクタ６３１の他端に接続されてもよい。
【0100】
本実施形態に係るスイッチング電源装置６０１では、例えば、コンデンサ容量の低減効果を図りつつ、かつ、ＳＥＰＩＣコンバータを用いることにより、突入電流防止回路を削減し、そこで生じる制限抵抗の損失を除去している。図５の例では、ＳＥＰＩＣコンバータにおいて、コンデンサからなる容量素子６３４がＤＣカット用のコンデンサとなっている。また、インダクタ６３１とインダクタ６３５は磁気結合させて統合部品とされてもよい。
さらに、スイッチング電源装置６０１では、系統電圧に依存せず、接続されるＡＣ／ＤＣ電源の入力コンデンサの電圧以下で、任意の補償コンデンサ電圧に設定することが可能である。また、スイッチング電源装置６０１では、充電用コンバータの電力容量を、接続先のＡＣ／ＤＣ電源と統一する必要はなく、所望の充電時間でエネルギーバッファを充電することができる電力容量に任意に設計することが可能である。これらの効果により、スイッチング電源装置６０１では、追加ユニットとしての汎用性の改善が図られる。
なお、本実施形態に係るスイッチング電源装置６０１では、第１スイッチ素子６３７については、接続されるＡＣ／ＤＣ電源の入力電流に相当する定格となるが、バックアップ期間中の導通損を許容すればよく、高価な高速スイッチング素子または放熱器は必ずしも必要とされない。
さらに、スイッチング電源装置６０１では、系統電圧に依存せず、接続されるＡＣ／ＤＣ電源の入力コンデンサの電圧以下で、任意の補償コンデンサ電圧に設定することが可能である。また、スイッチング電源装置６０１では、充電用コンバータの電力容量を、接続先のＡＣ／ＤＣ電源と統一する必要はなく、所望の充電時間でエネルギーバッファを充電することができる電力容量に任意に設計することが可能である。これらの効果により、スイッチング電源装置６０１では、追加ユニットとしての汎用性の改善が図られる。
なお、本実施形態に係るスイッチング電源装置６０１では、第１スイッチ素子６３７については、接続されるＡＣ／ＤＣ電源の入力電流に相当する定格となるが、バックアップ期間中の導通損を許容すればよく、高価な高速スイッチング素子または放熱器は必ずしも必要とされない。
【0101】
第１スイッチ素子６３７の両端が、補償コンデンサの正極（図５の例では、容量素子部６３８の他端）とインダクタ６３１の一端（図５を正面から見た場合の左側）との間に接続される場合、インダクタ６３１の電流飽和点を超える可能性があるが、接続されるＡＣ／ＤＣ電源であるＰＦＣのインダクタ１１６との電流制御により電流上昇を制限することが可能である。このような電流制限のため、追加ユニットの補償コンデンサの電圧は接続されるＡＣ／ＤＣ電源のＰＦＣ昇圧電圧以下にすることが望ましく、追加ユニットの汎用性の改善のために、電圧調整ボリューム抵抗などが設けられてもよい。
【0102】
なお、配線６４０の代わりに配線６３９が採用されることで、第１スイッチ素子６３７の他端の接続箇所が、インダクタ６３１の他端（図５を正面から見た場合の右側）とされてもよい。このような接続においては、第１スイッチ素子６３７がオンであるときの電流上昇抑制効果が低下する。
一方、配線６４０が採用されて、第１スイッチ素子６３７の他端の接続箇所がインダクタ６３１の他端（図５を正面から見た場合の左側）である場合には、インダクタ６３１の抵抗成分により昇圧比の上限が低下し、コンデンサエネルギーの利用率がやや低くなる。
一方、配線６４０が採用されて、第１スイッチ素子６３７の他端の接続箇所がインダクタ６３１の他端（図５を正面から見た場合の左側）である場合には、インダクタ６３１の抵抗成分により昇圧比の上限が低下し、コンデンサエネルギーの利用率がやや低くなる。
【0103】
また、追加ユニットの充電用コンバータとしては、例えば、ＳＥＰＩＣコンバータに限られず、ＺｅｔａコンバータあるいはＢｕｃｋコンバータといった降圧形コンバータで代替されることも可能である。
また、例えば、突入電流防止回路を用いて、一般的な昇圧コンバータが使用されてもよい。
また、例えば、突入電流防止回路を用いて、一般的な昇圧コンバータが使用されてもよい。
【0104】
図６、図７、図８は、実施形態に係るスイッチング電源装置６０１の動作の一例を説明するための図である。
図６～図８では、図５に示されるスイッチング電源装置６０１において配線６４０の代わりに配線６３９が備えられる場合の例を示してある。
また、図６～図８では、制御回路については図示を省略している。
ここでは、図６～図８に示される回路構成を例として、スイッチング電源装置６０１の動作例を示す。
図６～図８では、図５に示されるスイッチング電源装置６０１において配線６４０の代わりに配線６３９が備えられる場合の例を示してある。
また、図６～図８では、制御回路については図示を省略している。
ここでは、図６～図８に示される回路構成を例として、スイッチング電源装置６０１の動作例を示す。
【0105】
なお、図６には、他の構成例に係るダイオード６４１を示してある。保持時間延長ユニット６１１において、ダイオード６４１は、備えられてもよく、あるいは、備えられなくてもよい。ダイオード６４１が備えられる場合、ダイオード６４１のカソードと、第１スイッチ素子６３７の一端とが接続され、また、ダイオード６４１のアノードと、ダイオード６３６のカソードと、容量素子部６３８の他端とが接続される。
【0106】
図６および図７を参照して、電源１１１が通常の電圧を供給しているときである通常時の動作について説明する。
通常時には、第１スイッチ素子６３７はオフの状態に維持される。また、通常時には、保持時間延長ユニット６１１において、充電用コンバータのスイッチング素子６３２がオン／オフに切替制御されることで、当該充電用コンバータが通常に動作して、容量素子部６３８への電力供給が行われ、容量素子部６３８の充電（または、充電保持）が行われる。
通常時には、第１スイッチ素子６３７はオフの状態に維持される。また、通常時には、保持時間延長ユニット６１１において、充電用コンバータのスイッチング素子６３２がオン／オフに切替制御されることで、当該充電用コンバータが通常に動作して、容量素子部６３８への電力供給が行われ、容量素子部６３８の充電（または、充電保持）が行われる。
【0107】
図６には、スイッチング電源装置６０１の構成例とともに、保持時間延長ユニット６１１の充電用コンバータのスイッチング素子６３２がオンであるときについて、保持時間延長ユニット６１１における電流の流れを矢印で示してある。
【0108】
図６に矢印で示されるように、保持時間延長ユニット６１１では、第２接続端子Ｐ６２からインダクタ６３１、スイッチング素子６３２を介して第１接続端子Ｐ６１へ向かう電流、インダクタ６３５から容量素子６３４、スイッチング素子６３２を介して第１接続端子Ｐ６１へ向かう電流が発生する。
【0109】
図７には、図６に示されるのと同じスイッチング電源装置６０１の構成例とともに、保持時間延長ユニット６１１の充電用コンバータのスイッチング素子６３２がオフであるときについて、保持時間延長ユニット６１１における電流の流れを矢印で示してある。
【0110】
図７に矢印で示されるように、保持時間延長ユニット６１１では、第２接続端子Ｐ６２からインダクタ６３１、容量素子６３４、ダイオード６３６、容量素子部６３８を介して第１接続端子Ｐ６１へ向かう電流が発生する。
図６および図７に示される電流の流れによって、容量素子部６３８への電力供給が行われ、容量素子部６３８の充電（または、充電保持）が行われる。
図６および図７に示される電流の流れによって、容量素子部６３８への電力供給が行われ、容量素子部６３８の充電（または、充電保持）が行われる。
【0111】
図８を参照して、電源１１１に瞬停等が発生したときである瞬停時等の動作について説明する。
瞬停時等には、第１スイッチ素子６３７はオンの状態に維持される。また、瞬停時等には、保持時間延長ユニット６１１の充電用コンバータのスイッチング素子６３２がオフに維持されることで、当該充電用コンバータは停止した状態とされ、容量素子部６３８の放電が行われる。このとき、容量素子部６３８からＰＦＣコンバータ（図６～図８の例では、昇圧回路３１）への電力供給が行われ、ＰＦＣコンバータ（図６～図８の例では、昇圧回路３１）の通常昇圧動作が可能である。
瞬停時等には、第１スイッチ素子６３７はオンの状態に維持される。また、瞬停時等には、保持時間延長ユニット６１１の充電用コンバータのスイッチング素子６３２がオフに維持されることで、当該充電用コンバータは停止した状態とされ、容量素子部６３８の放電が行われる。このとき、容量素子部６３８からＰＦＣコンバータ（図６～図８の例では、昇圧回路３１）への電力供給が行われ、ＰＦＣコンバータ（図６～図８の例では、昇圧回路３１）の通常昇圧動作が可能である。
【0112】
【0113】
図８に矢印で示されるように、保持時間延長ユニット６１１では、第１接続端子Ｐ６１から容量素子部６３８、第１スイッチ素子６３７を介して第２接続端子Ｐ６２へ向かう電流が発生する。なお、ダイオード６４１が備えられる場合には、ダイオード６４１にも電流が流れる。
図８に示される電流の流れによって、容量素子部６３８の放電が行われ、昇圧回路３１は通常の昇圧動作を行うことが可能である。
図８に示される電流の流れによって、容量素子部６３８の放電が行われ、昇圧回路３１は通常の昇圧動作を行うことが可能である。
【0114】
【0115】
図９に示されるグラフでは、横軸は時間を表しており、縦軸は電圧のレベルを表している。
図９には、横軸に関し、時間の進みにしたがって、時間ｔ０～時間ｔ３を示してある。
図９には、電源１１１から出力される交流電圧の波形３０１１と、昇圧回路３１の容量素子１２０の両端にかかる電圧（昇圧回路３１の出力電圧）の波形３０１２と、保持時間延長ユニット６１１の容量素子部６３８の両端にかかる電圧の波形３０１３と、を示してある。
図９には、横軸に関し、時間の進みにしたがって、時間ｔ０～時間ｔ３を示してある。
図９には、電源１１１から出力される交流電圧の波形３０１１と、昇圧回路３１の容量素子１２０の両端にかかる電圧（昇圧回路３１の出力電圧）の波形３０１２と、保持時間延長ユニット６１１の容量素子部６３８の両端にかかる電圧の波形３０１３と、を示してある。
【0116】
図９の例では、時間ｔ０～時間ｔ１の期間は通常時の期間であり、電源１１１から交流電圧が正常に供給されている。これにより、保持時間延長ユニット６１１の容量素子部６３８の両端にかかる電圧は満充電状態に保持されている。また、昇圧回路３１の容量素子１２０の両端にかかる電圧が保持される。ここで、本例では、通常時において、保持時間延長ユニット６１１の容量素子部６３８の両端にかかる電圧と、昇圧回路３１の容量素子１２０の両端にかかる電圧とが同じである場合を示してある。
【0117】
時間ｔ１～時間ｔ２の期間は瞬停時等が発生して継続している期間であり、電源１１１からの交流電圧の供給が停止している。これにより、保持時間延長ユニット６１１の容量素子部６３８の両端にかかる電圧が放電により低下し、この放電の電力によって、昇圧回路３１の容量素子１２０の両端にかかる電圧が保持される。
【0118】
時間ｔ２～時間ｔ３の期間は通常時（本例では、瞬停時等から通常時に戻った期間）であり、再び、電源１１１から交流電圧が正常に供給される。これにより、保持時間延長ユニット６１１の容量素子部６３８の両端にかかる電圧が充電により増加（回復）していく。また、昇圧回路３１の容量素子１２０の両端にかかる電圧は保持される。
【0119】
時間ｔ３で、容量素子部６３８の充電が完了して、容量素子部６３８の両端にかかる電圧が満充電状態になるとする。
時間ｔ３以降の期間（本例では、容量素子部６３８の充電が完了した後の期間）は通常時の期間であり、電源１１１から交流電圧が正常に供給されている。これにより、保持時間延長ユニット６１１の容量素子部６３８の両端にかかる電圧は満充電状態に保持される。また、昇圧回路３１の容量素子１２０の両端にかかる電圧が保持される。
時間ｔ３以降の期間（本例では、容量素子部６３８の充電が完了した後の期間）は通常時の期間であり、電源１１１から交流電圧が正常に供給されている。これにより、保持時間延長ユニット６１１の容量素子部６３８の両端にかかる電圧は満充電状態に保持される。また、昇圧回路３１の容量素子１２０の両端にかかる電圧が保持される。
【0120】
ここで、第１スイッチ素子６３７の接続先は、インダクタ６３１の両端のうちのいずれであってもよい。図６～図８に示される回路構成ばかりでなく、図５に示される回路構成においても、同様な動作が実現される。
また、外付けＢｏｏｓｔとしては、例えば、小容量設計のＳＥＰＩＣを用いることで、突入電流防止回路を除去することが可能である。
また、外付けＢｏｏｓｔとしては、例えば、小容量設計のＳＥＰＩＣを用いることで、突入電流防止回路を除去することが可能である。
【0121】
なお、本実施形態では、例えば、第１スイッチ素子６３７のみがパワー回路相当であればよい。
第１スイッチ素子６３７のオン制御、および、充電用コンバータのブースト停止制御は、例えば、ＡＣ Ｆａｉｌ信号により開始させられてもよい。その後、電源１１１の電圧（Ｖｉｎ）が所定電圧（Ｖｃａｐ）より大きくなった場合に、第１スイッチ素子６３７のオフ制御、および、所定のタイムディレー後における充電用コンバータの再ブースト制御が行われてもよい。
第１スイッチ素子６３７のオン制御、および、充電用コンバータのブースト停止制御は、例えば、ＡＣ Ｆａｉｌ信号により開始させられてもよい。その後、電源１１１の電圧（Ｖｉｎ）が所定電圧（Ｖｃａｐ）より大きくなった場合に、第１スイッチ素子６３７のオフ制御、および、所定のタイムディレー後における充電用コンバータの再ブースト制御が行われてもよい。
【0122】
なお、従来方式あるいは（ＲＣＤ＋スイッチ）の方式では、電源本体のバルクコンデンサの電圧に、外付けモジュールの電解コンデンサの耐圧が依存する。これに対して、図５～図８の例では、ＳＥＰＩＣによる昇降圧動作により、外付けモジュール（追加ユニット）は影響を受けず、追加ユニットの汎用性が高い。
また、図５～図８の例では、追加ユニットの接続点に関し２個の接続点のみでバックアップシーケンスを実装することができる。なお、適用対象が図２に示されるようなデュアルブースト型のＰＦＣあるいはトーテムポール型のＰＦＣである場合には、追加ユニットの接続点に関し３個の接続点となる。
また、図５～図８の例では、追加ユニットの接続点に関し２個の接続点のみでバックアップシーケンスを実装することができる。なお、適用対象が図２に示されるようなデュアルブースト型のＰＦＣあるいはトーテムポール型のＰＦＣである場合には、追加ユニットの接続点に関し３個の接続点となる。
【0123】
本実施形態のようなスイッチング電源装置６０１の構成は、双方向コンバータの一種類と考えることもできる。
コンデンサが容量素子（図５～図８の例では、容量素子部６３８を構成する容量素子）として用いられる場合、当該コンデンサのサイズ／容量に関し、本実施形態では、当該コンデンサのエネルギーを低電圧まで利用して小型化することが可能である。
また、本実施形態では、制限抵抗を除去することができる。
例えば、本実施形態では、制限抵抗をコンバータに置き換えることで、損失を低減することができる。
また、外部ユニット化に関し、本実施形態では、コンデンサの電圧あるいは回路制御を独立して実装することが可能である。
コンデンサが容量素子（図５～図８の例では、容量素子部６３８を構成する容量素子）として用いられる場合、当該コンデンサのサイズ／容量に関し、本実施形態では、当該コンデンサのエネルギーを低電圧まで利用して小型化することが可能である。
また、本実施形態では、制限抵抗を除去することができる。
例えば、本実施形態では、制限抵抗をコンバータに置き換えることで、損失を低減することができる。
また、外部ユニット化に関し、本実施形態では、コンデンサの電圧あるいは回路制御を独立して実装することが可能である。
【0124】
なお、充電用コンバータによる瞬停補償ユニット（ＵＰＳ）の概念自体は既知の技術であるが、従来技術では、瞬停補償ユニットとして、補償対象（ＡＣ／ＤＣ電源）と同じ電力容量の充放電用コンバータが必要である場合があった。このような従来技術に対して、本実施形態では、放電用コンバータとして、スイッチ（図５～図８の例では、第１スイッチ素子６３７）と接続された補償対象（ＡＣ／ＤＣ電源）のＰＦＣコンバータを利用することで、追加ユニット（図５～図８の例では、保持時間延長ユニット６１１）の放電用コンバータを削減し、追加ユニットの汎用性を向上させている。
【0125】
ここで、図５～図８に係る例は、図１に示されるスイッチング電源装置１１の具体的な構成例に関する動作例であるが、図２に示されるスイッチング電源装置１２、図３に示されるスイッチング電源装置１３、あるいは、図４に示されるスイッチング電源装置１４においても、同様な動作が可能である。
【0126】
【0127】
図１０（Ａ）、図１０（Ｂ）、図１０（Ｃ）は、実施形態に係る制御回路７５２を含む保持時間延長ユニット７０１の具体的な回路構成の一例を示す図である。
保持時間延長ユニット７０１は、充電用コンバータ７１１と、ｎ（ｎは１以上の整数）個の容量素子７３１－１～７３１－ｎの直列接続からなる容量素子部７３１と、第１スイッチ素子７３２と、電圧検出部７５１と、制御回路７５２と、を備える。
充電用コンバータ７１１は、バッテリーマネージメントシステム（ＢＭＳ）７１２を備える。
なお、他の構成例として、ＢＭＳ７１２は、充電用コンバータ７１１とは別に備えられてもよい。また、保持時間延長ユニット７０１では、ＢＭＳ７１２は、備えられていなくてもよい。
保持時間延長ユニット７０１は、充電用コンバータ７１１と、ｎ（ｎは１以上の整数）個の容量素子７３１－１～７３１－ｎの直列接続からなる容量素子部７３１と、第１スイッチ素子７３２と、電圧検出部７５１と、制御回路７５２と、を備える。
充電用コンバータ７１１は、バッテリーマネージメントシステム（ＢＭＳ）７１２を備える。
なお、他の構成例として、ＢＭＳ７１２は、充電用コンバータ７１１とは別に備えられてもよい。また、保持時間延長ユニット７０１では、ＢＭＳ７１２は、備えられていなくてもよい。
【0128】
説明の便宜上、図１の構成あるいは図４の構成に適用される場合について、保持時間延長ユニット７０１において、昇圧回路（図１０（Ａ）では図示を省略）が接続される側の２個の端子を、第１接続端子Ｐ７１、第２接続端子Ｐ７２と呼んで、説明する。
また、説明の便宜上、図２の構成あるいは図３の構成に適用される場合について、保持時間延長ユニット７０１において、昇圧回路（図１０（Ａ）では図示を省略）が接続される側の３個の端子を、第１接続端子Ｐ７１、第２接続端子Ｐ７２、第３接続端子Ｐ７３と呼んで、説明する。
また、説明の便宜上、充電用コンバータ７１１において、４個の端子を、第１コンバータ端子Ｑ７１、第２コンバータ端子Ｑ７２、第３コンバータ端子Ｑ７３、第４コンバータ端子Ｑ７４と呼んで、説明する。
また、説明の便宜上、制御回路７５２において、６個の端子を、第１コントローラ端子Ｒ７１、第２コントローラ端子Ｒ７２、第３コントローラ端子Ｒ７３、第４コントローラ端子Ｒ７４、第５コントローラ端子Ｒ７５、第６コントローラ端子Ｒ７６と呼んで、説明する。
また、説明の便宜上、図２の構成あるいは図３の構成に適用される場合について、保持時間延長ユニット７０１において、昇圧回路（図１０（Ａ）では図示を省略）が接続される側の３個の端子を、第１接続端子Ｐ７１、第２接続端子Ｐ７２、第３接続端子Ｐ７３と呼んで、説明する。
また、説明の便宜上、充電用コンバータ７１１において、４個の端子を、第１コンバータ端子Ｑ７１、第２コンバータ端子Ｑ７２、第３コンバータ端子Ｑ７３、第４コンバータ端子Ｑ７４と呼んで、説明する。
また、説明の便宜上、制御回路７５２において、６個の端子を、第１コントローラ端子Ｒ７１、第２コントローラ端子Ｒ７２、第３コントローラ端子Ｒ７３、第４コントローラ端子Ｒ７４、第５コントローラ端子Ｒ７５、第６コントローラ端子Ｒ７６と呼んで、説明する。
【0129】
ここで、図１０（Ａ）には、他の構成例に係るダイオード７３３および配線７３４を示してある。
まず、ダイオード７３３および配線７３４が備えられない場合について説明する。
まず、ダイオード７３３および配線７３４が備えられない場合について説明する。
【0130】
第１接続端子Ｐ７１と、容量素子部７３１の一端と、第１コンバータ端子Ｑ７１と、第１コントローラ端子Ｒ７１とが接続されている。
容量素子部７３１の他端と、第２コンバータ端子Ｑ７２と、第１スイッチ素子７３２の一端と、第２コントローラ端子Ｒ７２とが接続されている。
第２接続端子Ｐ７２と、第３コンバータ端子Ｑ７３と、第１スイッチ素子７３２の他端とが接続されている。
電圧検出部７５１の第１入力端子と、第３コンバータ端子Ｑ７３とが接続されている。
電圧検出部７５１の第２入力端子と、第３接続端子Ｐ７３とが接続されている。なお、第３接続端子Ｐ７３が用いられない場合（図１の構成あるいは図４の構成に適用される場合）には、電圧検出部７５１の第２入力端子は不要（例えば、無接続）である。
第３コントローラ端子Ｒ７３と、電圧検出部７５１の出力端子とが接続されている。
第４コントローラ端子Ｒ７４は、第１コンバータ端子Ｑ７１を流れる電流を入力（検出）することが可能な回路部７９１と接続されている。
第５コントローラ端子Ｒ７５と、第４コンバータ端子Ｑ７４とが接続されている。
第６コントローラ端子Ｒ７６は、第１スイッチ素子７３２への制御信号を出力する端子である。
容量素子部７３１の他端と、第２コンバータ端子Ｑ７２と、第１スイッチ素子７３２の一端と、第２コントローラ端子Ｒ７２とが接続されている。
第２接続端子Ｐ７２と、第３コンバータ端子Ｑ７３と、第１スイッチ素子７３２の他端とが接続されている。
電圧検出部７５１の第１入力端子と、第３コンバータ端子Ｑ７３とが接続されている。
電圧検出部７５１の第２入力端子と、第３接続端子Ｐ７３とが接続されている。なお、第３接続端子Ｐ７３が用いられない場合（図１の構成あるいは図４の構成に適用される場合）には、電圧検出部７５１の第２入力端子は不要（例えば、無接続）である。
第３コントローラ端子Ｒ７３と、電圧検出部７５１の出力端子とが接続されている。
第４コントローラ端子Ｒ７４は、第１コンバータ端子Ｑ７１を流れる電流を入力（検出）することが可能な回路部７９１と接続されている。
第５コントローラ端子Ｒ７５と、第４コンバータ端子Ｑ７４とが接続されている。
第６コントローラ端子Ｒ７６は、第１スイッチ素子７３２への制御信号を出力する端子である。
【0131】
図１０（Ａ）の例では、制御回路７５２において、例えば、第１コントローラ端子Ｒ７１の電位（電圧）を基準として、他の端子の電位（電圧）が決まる。
図１０（Ａ）の例では、容量素子７３１－１～７３１－ｎは電解コンデンサであり、容量素子部７３１の他端が＋側となっている。
図１０（Ａ）の例では、容量素子７３１－１～７３１－ｎは電解コンデンサであり、容量素子部７３１の他端が＋側となっている。
【0132】
ここで、他の構成例に係るダイオード７３３は、第１スイッチ素子７３２と第２接続端子Ｐ７２との間に接続されてもよい。この場合、ダイオード７３３のアノードと第１スイッチ素子７３２の他端とが接続され、ダイオード７３３のカソードと第２接続端子Ｐ７２とが接続される。
また、他の構成例に係る配線７３４は、図１０（Ａ）に示される配線７３５の代わりに備えられてもよい。つまり、第１スイッチ素子７３２の他端は、第２接続端子Ｐ７２の代わりに、充電用コンバータ７１１の内部の回路（例えば、インダクタ）と接続されてもよい。この場合、第１スイッチ素子７３２の他端は、当該回路（例えば、インダクタ）を介して、第２接続端子Ｐ７２と接続される。
また、他の構成例に係る配線７３４は、図１０（Ａ）に示される配線７３５の代わりに備えられてもよい。つまり、第１スイッチ素子７３２の他端は、第２接続端子Ｐ７２の代わりに、充電用コンバータ７１１の内部の回路（例えば、インダクタ）と接続されてもよい。この場合、第１スイッチ素子７３２の他端は、当該回路（例えば、インダクタ）を介して、第２接続端子Ｐ７２と接続される。
【0133】
ここで、図１０（Ａ）の構成が図２の構成あるいは図３の構成に適用される場合には、電圧検出部７５１として図１０（Ｂ）に示される電圧検出部７５１ａの回路構成が用いられる。
電圧検出部７５１ａは、２個のダイオード７７１、７７２を備える。これらにより、ダイオードＯＲの回路が構成されている。
電圧検出部７５１ａの第１入力端子につながるダイオード７７１のアノードと、第３コンバータ端子Ｑ７３とが接続されている。
電圧検出部７５１ａの第２入力端子につながるダイオード７７２のアノードと、第３接続端子Ｐ７３とが接続されている。
ダイオード７７１のカソードおよびダイオード７７２のカソードは、電圧検出部７５１ａの出力端子につながっている。
電圧検出部７５１ａは、２個のダイオード７７１、７７２を備える。これらにより、ダイオードＯＲの回路が構成されている。
電圧検出部７５１ａの第１入力端子につながるダイオード７７１のアノードと、第３コンバータ端子Ｑ７３とが接続されている。
電圧検出部７５１ａの第２入力端子につながるダイオード７７２のアノードと、第３接続端子Ｐ７３とが接続されている。
ダイオード７７１のカソードおよびダイオード７７２のカソードは、電圧検出部７５１ａの出力端子につながっている。
【0134】
また、図１０（Ａ）の構成が図１の構成あるいは図４の構成に適用される場合には、第３接続端子Ｐ７３は備えられず、電圧検出部７５１として図１０（Ｃ）に示される電圧検出部７５１ｂの回路構成が用いられる。
電圧検出部７５１ｂの第１入力端子は、第３コンバータ端子Ｑ７３と接続される。これにより、第３コンバータ端子Ｑ７３の電圧が第３コントローラ端子Ｒ７３の電圧となる。
電圧検出部７５１ｂの第１入力端子は、第３コンバータ端子Ｑ７３と接続される。これにより、第３コンバータ端子Ｑ７３の電圧が第３コントローラ端子Ｒ７３の電圧となる。
【0135】
このように、＋端子である第２接続端子Ｐ７２の電圧だけを検出すれば十分である場合（図１の構成あるいは図４の構成に適用される場合）には、昇圧回路の側について第３接続端子Ｐ７３には何も接続されなくてもよい。
一方、＋端子である第２接続端子Ｐ７２の電圧ばかりでなく、第３接続端子Ｐ７３の電圧も検出することが望ましい場合（図２の構成あるいは図３の構成に適用される場合）には、昇圧回路の側について第３接続端子Ｐ７３に電圧検出対象とする部位が接続される。
一方、＋端子である第２接続端子Ｐ７２の電圧ばかりでなく、第３接続端子Ｐ７３の電圧も検出することが望ましい場合（図２の構成あるいは図３の構成に適用される場合）には、昇圧回路の側について第３接続端子Ｐ７３に電圧検出対象とする部位が接続される。
【0136】
制御回路７５２は、例えば、一般的なＰＦＣ制御用のＩＣ（Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ）を用いて構成されてもよい。
制御回路７５２は、電圧検出部７５１から入力される電圧に基づいて、瞬停時等であるか否かを判定することで、瞬停等を検出する。
制御回路７５２は、瞬停等を検出していない場合（つまり、通常時の場合）には充電モードの制御を実行することを判定し、瞬停等を検出した場合には放電モードの動作を実行することを判定して設定する。
ここで、本実施形態では、通常時のモードが充電モードに相当し、瞬停時等のモードが放電モードに相当する。
制御回路７５２は、電圧検出部７５１から入力される電圧に基づいて、瞬停時等であるか否かを判定することで、瞬停等を検出する。
制御回路７５２は、瞬停等を検出していない場合（つまり、通常時の場合）には充電モードの制御を実行することを判定し、瞬停等を検出した場合には放電モードの動作を実行することを判定して設定する。
ここで、本実施形態では、通常時のモードが充電モードに相当し、瞬停時等のモードが放電モードに相当する。
【0137】
制御回路７５２は、充電モードと放電モードとのうちで設定されているモードに応じて、充電用コンバータ７１１および第１スイッチ素子７３２を制御する。
制御回路７５２は、充電用コンバータ７１１について、ＰＷＭ（Ｐｕｌｓｅ Ｗｉｄｔｈ Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ）のＤｕｔｙ波形を生成し、生成したＤｕｔｙ波形を第３コントローラ端子Ｒ７５から第４コンバータ端子Ｑ７４を介して充電用コンバータ７１１に供給する。
そして、制御回路７５２は、第２コントローラ端子Ｒ７２の電圧（Ｖｂｕｆｆｅｒ）を所望の電圧に制御する機能を有する。ただし、所望の電圧に到達するまでの充電期間においては、第１コンバータ端子Ｑ７１を流れる電流を充電コンバータ電力容量に応じた所望の電流に制御する機能を有する。当該電流の制御は、過電流保護の制御を含んでもよい。
制御回路７５２は、充電用コンバータ７１１について、ＰＷＭ（Ｐｕｌｓｅ Ｗｉｄｔｈ Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ）のＤｕｔｙ波形を生成し、生成したＤｕｔｙ波形を第３コントローラ端子Ｒ７５から第４コンバータ端子Ｑ７４を介して充電用コンバータ７１１に供給する。
そして、制御回路７５２は、第２コントローラ端子Ｒ７２の電圧（Ｖｂｕｆｆｅｒ）を所望の電圧に制御する機能を有する。ただし、所望の電圧に到達するまでの充電期間においては、第１コンバータ端子Ｑ７１を流れる電流を充電コンバータ電力容量に応じた所望の電流に制御する機能を有する。当該電流の制御は、過電流保護の制御を含んでもよい。
【0138】
制御回路７５２は、通常時には、充電モードを設定して、充電用コンバータ７１１にＤｕｔｙ波形を出力するとともに、第１スイッチ素子７３２をオフにするように第６コントローラ端子Ｒ７６からの制御信号（例えば、電圧）を制御する。
制御回路７５２は、瞬停時等には、放電モードを設定して、充電用コンバータ７１１にＤｕｔｙ波形を出力しないとともに、第１スイッチ素子７３２をオンにするように第６コントローラ端子Ｒ７６からの制御信号（例えば、電圧）を制御する。
制御回路７５２は、瞬停時等には、放電モードを設定して、充電用コンバータ７１１にＤｕｔｙ波形を出力しないとともに、第１スイッチ素子７３２をオンにするように第６コントローラ端子Ｒ７６からの制御信号（例えば、電圧）を制御する。
【0139】
ここで、制御回路７５２は、補償対象への交流電源が投入されたこと、あるいは、当該交流電源の瞬停等が発生した後に当該交流電源の供給が復帰したことを検出した場合、充電モードを設定する。一方、制御回路７５２は、瞬停等を検出した場合、放電モードを設定する。
なお、制御回路７５２は、例えば、瞬停等が発生した後に、第２コントローラ端子Ｒ７２の電圧（Ｖｂｕｆｆｅｒ）が第３コントローラ端子Ｒ７３の電圧（Ｖａｃ）よりも高くなった場合に、交流電源の供給が復帰したと判定してもよく、あるいは、他の判定手法が用いられてもよい。
なお、制御回路７５２は、例えば、瞬停等が発生した後に、第２コントローラ端子Ｒ７２の電圧（Ｖｂｕｆｆｅｒ）が第３コントローラ端子Ｒ７３の電圧（Ｖａｃ）よりも高くなった場合に、交流電源の供給が復帰したと判定してもよく、あるいは、他の判定手法が用いられてもよい。
【0140】
制御回路７５２では、第３コントローラ端子Ｒ７３の電圧（Ｖａｃ）に基づいて、瞬停等を検出することが可能である。
【0141】
図１に示されるスイッチング電源装置１１における保持時間延長ユニット３２に図１０（Ａ）および図１０（Ｃ）の例に係る制御回路７５２のような制御構成が適用される場合、第３コンバータ端子Ｑ３の電圧および第１コンバータ端子Ｑ１の電圧に基づいて、充電モードと放電モードとの切り替えが制御される。具体的には、図１に示される第３コンバータ端子Ｑ３の電圧が、図１０（Ａ）に示される第２接続端子Ｐ７２の電圧（第３コンバータ端子Ｑ７３の電圧）に対応し、また、図１に示される第１コンバータ端子Ｑ１の電圧が、図１０（Ａ）に示される第１接続端子Ｐ７１の電圧に対応する。
図４に示されるスイッチング電源装置１４における保持時間延長ユニット６２に図１０（Ａ）および図１０（Ｃ）の例に係る制御回路７５２のような制御構成が適用される場合、第３コンバータ端子Ｑ５３の電圧および第１コンバータ端子Ｑ５１の電圧に基づいて、充電モードと放電モードとの切り替えが制御される。具体的には、図４に示される第３コンバータ端子Ｑ５３の電圧が、図１０（Ａ）に示される第２接続端子Ｐ７２の電圧（第３コンバータ端子Ｑ７３の電圧）に対応し、また、図４に示される第１コンバータ端子Ｑ５１の電圧が、図１０（Ａ）に示される第１接続端子Ｐ７１の電圧に対応する。
図２に示されるスイッチング電源装置１２における保持時間延長ユニット４２に図１０（Ａ）および図１０（Ｂ）の例に係る制御回路７５２のような制御構成が適用される場合、第３コンバータ端子Ｑ３３の電圧、第１コンバータ端子Ｑ３１および第４コンバータ端子Ｑ３４の電圧に基づいて、充電モードと放電モードとの切り替えが制御される。具体的には、図２に示される第３コンバータ端子Ｑ３３の電圧が、図１０（Ａ）に示される第２接続端子Ｐ７２の電圧（第３コンバータ端子Ｑ７３の電圧）に対応し、また、図２に示される第１コンバータ端子Ｑ３１の電圧が、図１０（Ａ）に示される第１接続端子Ｐ７１の電圧に対応し、また、図２に示される第４コンバータ端子Ｑ３４の電圧が、図１０（Ａ）に示される第３接続端子Ｐ７３の電圧に対応する。
図３に示されるスイッチング電源装置１３における保持時間延長ユニット５２に図１０（Ａ）および図１０（Ｂ）の例に係る制御回路７５２のような制御構成が適用される場合、第３コンバータ端子Ｑ４３の電圧、第１コンバータ端子Ｑ４１および第３接続端子Ｐ４３の電圧に基づいて、充電モードと放電モードとの切り替えが制御される。具体的には、図３に示される第３コンバータ端子Ｑ４３の電圧が、図１０（Ａ）に示される第２接続端子Ｐ７２の電圧（第３コンバータ端子Ｑ７３の電圧）に対応し、また、図３に示される第１コンバータ端子Ｑ４１の電圧が、図１０（Ａ）に示される第１接続端子Ｐ７１の電圧に対応し、また、図３に示される第３接続端子Ｐ４３の電圧が、図１０（Ａ）に示される第３接続端子Ｐ７３の電圧に対応する。
図４に示されるスイッチング電源装置１４における保持時間延長ユニット６２に図１０（Ａ）および図１０（Ｃ）の例に係る制御回路７５２のような制御構成が適用される場合、第３コンバータ端子Ｑ５３の電圧および第１コンバータ端子Ｑ５１の電圧に基づいて、充電モードと放電モードとの切り替えが制御される。具体的には、図４に示される第３コンバータ端子Ｑ５３の電圧が、図１０（Ａ）に示される第２接続端子Ｐ７２の電圧（第３コンバータ端子Ｑ７３の電圧）に対応し、また、図４に示される第１コンバータ端子Ｑ５１の電圧が、図１０（Ａ）に示される第１接続端子Ｐ７１の電圧に対応する。
図２に示されるスイッチング電源装置１２における保持時間延長ユニット４２に図１０（Ａ）および図１０（Ｂ）の例に係る制御回路７５２のような制御構成が適用される場合、第３コンバータ端子Ｑ３３の電圧、第１コンバータ端子Ｑ３１および第４コンバータ端子Ｑ３４の電圧に基づいて、充電モードと放電モードとの切り替えが制御される。具体的には、図２に示される第３コンバータ端子Ｑ３３の電圧が、図１０（Ａ）に示される第２接続端子Ｐ７２の電圧（第３コンバータ端子Ｑ７３の電圧）に対応し、また、図２に示される第１コンバータ端子Ｑ３１の電圧が、図１０（Ａ）に示される第１接続端子Ｐ７１の電圧に対応し、また、図２に示される第４コンバータ端子Ｑ３４の電圧が、図１０（Ａ）に示される第３接続端子Ｐ７３の電圧に対応する。
図３に示されるスイッチング電源装置１３における保持時間延長ユニット５２に図１０（Ａ）および図１０（Ｂ）の例に係る制御回路７５２のような制御構成が適用される場合、第３コンバータ端子Ｑ４３の電圧、第１コンバータ端子Ｑ４１および第３接続端子Ｐ４３の電圧に基づいて、充電モードと放電モードとの切り替えが制御される。具体的には、図３に示される第３コンバータ端子Ｑ４３の電圧が、図１０（Ａ）に示される第２接続端子Ｐ７２の電圧（第３コンバータ端子Ｑ７３の電圧）に対応し、また、図３に示される第１コンバータ端子Ｑ４１の電圧が、図１０（Ａ）に示される第１接続端子Ｐ７１の電圧に対応し、また、図３に示される第３接続端子Ｐ４３の電圧が、図１０（Ａ）に示される第３接続端子Ｐ７３の電圧に対応する。
【0142】
図１１は、実施形態に係る電圧検出部７５１を用いて検出される電圧の波形の一例を示す図である。
図１１に示されるグラフでは、横軸は時間（ｔ）を表しており、縦軸は電圧（Ｖａｃ）のレベルを表している。また、波形３１１１および波形３１１２を示している。
図１の例または図４の例に図１０（Ａ）および図１０（Ｃ）の例に係る制御回路７５２のような制御構成が適用される場合、図１１に示される電圧の波形が電圧検出部７５１を用いて検出される。
この場合、＋端子の電圧波形を検出することで、Ｌ相（非接地側）の波形３１１１と、Ｎ相（接地側）の波形３１１２との両方が検出される。Ｌ相の波形３１１１とＮ相の波形３１１２とは交互に繰り返される。
図１１に示されるグラフでは、横軸は時間（ｔ）を表しており、縦軸は電圧（Ｖａｃ）のレベルを表している。また、波形３１１１および波形３１１２を示している。
図１の例または図４の例に図１０（Ａ）および図１０（Ｃ）の例に係る制御回路７５２のような制御構成が適用される場合、図１１に示される電圧の波形が電圧検出部７５１を用いて検出される。
この場合、＋端子の電圧波形を検出することで、Ｌ相（非接地側）の波形３１１１と、Ｎ相（接地側）の波形３１１２との両方が検出される。Ｌ相の波形３１１１とＮ相の波形３１１２とは交互に繰り返される。
【0143】
図１２は、実施形態に係る電圧検出部７５１を用いて検出される電圧の波形の一例を示す図である。
図１２に示されるグラフでは、横軸は時間（ｔ）を表しており、縦軸は電圧（Ｖａｃ）のレベルを表している。また、波形３２１１を示している。
図２の例または図３の例に図１０（Ａ）および図１０（Ｂ）の例に係る制御回路７５２のような制御構成が適用される場合、＋端子の電圧検出では、図１２に示される電圧の波形が電圧検出部７５１を用いて検出される。
この場合、＋端子の電圧波形を検出することで、Ｌ相（非接地側）の波形３２１１が検出されるが、Ｎ相（接地側）の波形は検出されない。このように、＋端子の電圧検出だけでは、Ｎ相の電圧が抜けた状態となることから、図１１の例における検出電圧と比べて、瞬停等の検出に遅れが発生する可能性がある。
図１２に示されるグラフでは、横軸は時間（ｔ）を表しており、縦軸は電圧（Ｖａｃ）のレベルを表している。また、波形３２１１を示している。
図２の例または図３の例に図１０（Ａ）および図１０（Ｂ）の例に係る制御回路７５２のような制御構成が適用される場合、＋端子の電圧検出では、図１２に示される電圧の波形が電圧検出部７５１を用いて検出される。
この場合、＋端子の電圧波形を検出することで、Ｌ相（非接地側）の波形３２１１が検出されるが、Ｎ相（接地側）の波形は検出されない。このように、＋端子の電圧検出だけでは、Ｎ相の電圧が抜けた状態となることから、図１１の例における検出電圧と比べて、瞬停等の検出に遅れが発生する可能性がある。
【0144】
このように、図１の例あるいは図４の例に制御回路が適用される場合には、検出部の端子の接続は＋端子のみで、Ｌ相およびＮ相の電圧を検出することが可能である。この場合、＋端子の電圧が、検出したい電圧波形（Ｖａｃ）となる。
一方、図２の例あるいは図３の例に制御回路が適用される場合、検出部を用いて片相の電圧しか検出することができない構成が不十分であるときには、例えば、検出部の端子をもう片相に接続してもよい。
例えば、図２の例および図３の例のように、図１０（Ａ）および図１０（Ｂ）の例において、Ｎ相に電圧検出部７５１の端子を接続すると、検出したい電圧波形になる。
一方、図２の例あるいは図３の例に制御回路が適用される場合、検出部を用いて片相の電圧しか検出することができない構成が不十分であるときには、例えば、検出部の端子をもう片相に接続してもよい。
例えば、図２の例および図３の例のように、図１０（Ａ）および図１０（Ｂ）の例において、Ｎ相に電圧検出部７５１の端子を接続すると、検出したい電圧波形になる。
【0145】
このような具体例として、図２に示されるスイッチング電源装置１２における保持時間延長ユニット４２に図１０（Ａ）および図１０（Ｂ）の例に係る制御回路７５２のような制御構成が適用される場合、電源１３１のＮ相の電圧（第４コンバータ端子Ｑ３４の電圧）と、第３コンバータ端子Ｑ３３の電圧とに基づいて、充電モードと放電モードとの切り替えが制御される。
また、具体例として、図３に示されるスイッチング電源装置１３における保持時間延長ユニット５２に図１０（Ａ）および図１０（Ｂ）の例に係る制御回路７５２のような制御構成が適用される場合、電源１５１のＮ相の電圧と、第３コンバータ端子Ｑ４３の電圧とに基づいて、充電モードと放電モードとの切り替えが制御される。
また、具体例として、図３に示されるスイッチング電源装置１３における保持時間延長ユニット５２に図１０（Ａ）および図１０（Ｂ）の例に係る制御回路７５２のような制御構成が適用される場合、電源１５１のＮ相の電圧と、第３コンバータ端子Ｑ４３の電圧とに基づいて、充電モードと放電モードとの切り替えが制御される。
【0146】
【0147】
＜図１３の例に係るスイッチング電源装置＞
図１３は、実施形態に係るスイッチング電源装置８０１の具体的な回路構成の一例を示す図である。
スイッチング電源装置８０１は、ＰＦＣ機能を有する昇圧回路３１と、保持時間延長ユニット８１１と、従来例に係る保持時間延長ユニットであるコンデンサ追加ユニット８１２と、を備える。
本実施形態では、昇圧回路３１は補償対象となるＡＣ／ＤＣ電源に相当し、保持時間延長ユニット８１１は追加ユニットに相当する。
また、図１３では、制御回路については図示を省略している。
図１３は、実施形態に係るスイッチング電源装置８０１の具体的な回路構成の一例を示す図である。
スイッチング電源装置８０１は、ＰＦＣ機能を有する昇圧回路３１と、保持時間延長ユニット８１１と、従来例に係る保持時間延長ユニットであるコンデンサ追加ユニット８１２と、を備える。
本実施形態では、昇圧回路３１は補償対象となるＡＣ／ＤＣ電源に相当し、保持時間延長ユニット８１１は追加ユニットに相当する。
また、図１３では、制御回路については図示を省略している。
【0148】
なお、従来例に係るコンデンサ追加ユニット８１２も追加ユニットの一例であるが、図１３の例では、参考として示してある。このため、スイッチング電源装置８０１では、コンデンサ追加ユニット８１２は備えられなくてもよい。
つまり、スイッチング電源装置８０１は、電源１１１と、昇圧回路３１と、保持時間延長ユニット８１１と、を備える回路構成であってもよい。
つまり、スイッチング電源装置８０１は、電源１１１と、昇圧回路３１と、保持時間延長ユニット８１１と、を備える回路構成であってもよい。
【0149】
【0150】
保持時間延長ユニット８１１は、例えばコイルから構成されるインダクタ８３１と、ＭＯＳ型ＦＥＴからなるスイッチング素子８３２と、ダイオード８３４と、第１スイッチ素子８３５と、容量素子部８３６と、を備える。
ここで、保持時間延長ユニット８１１では、インダクタ８３１、スイッチング素子８３２、ダイオード８３４を用いて、充電用コンバータが構成されている。
なお、図１３の例では、１個の容量素子からなる容量素子部８３６を示しているが、容量素子部８３６は複数の容量素子を用いて構成されてもよい。
ここで、保持時間延長ユニット８１１では、インダクタ８３１、スイッチング素子８３２、ダイオード８３４を用いて、充電用コンバータが構成されている。
なお、図１３の例では、１個の容量素子からなる容量素子部８３６を示しているが、容量素子部８３６は複数の容量素子を用いて構成されてもよい。
【0151】
説明の便宜上、保持時間延長ユニット８１１において、昇圧回路３１が接続される側の２個の端子を、第１接続端子Ｐ８１、第２接続端子Ｐ８２と呼んで、説明する。
本実施形態では、昇圧回路３１の第１入力端子Ｔ３１と保持時間延長ユニット８１１の第１接続端子Ｐ８１とが－端子となって互いに接続され、また、昇圧回路３１の第２入力端子Ｔ３２と保持時間延長ユニット８１１の第２接続端子Ｐ８２とが＋端子となって互いに接続される。
本実施形態では、昇圧回路３１の第１入力端子Ｔ３１と保持時間延長ユニット８１１の第１接続端子Ｐ８１とが－端子となって互いに接続され、また、昇圧回路３１の第２入力端子Ｔ３２と保持時間延長ユニット８１１の第２接続端子Ｐ８２とが＋端子となって互いに接続される。
【0152】
スイッチング素子８３２のソースと、容量素子部８３６の一端と、第１接続端子Ｐ８１とが接続されている。
スイッチング素子８３２のドレインと、ダイオード８３４のアノードと、第１スイッチ素子８３５の一端と、インダクタ８３１の一端とが接続されている。
インダクタ８３１の他端と、第２接続端子Ｐ８２とが接続されている。
ダイオード８３４のカソードと、第１スイッチ素子８３５の他端と、容量素子部８３６の他端とが接続されている。
図１３の例では、容量素子部８３６は電解コンデンサを用いて構成されており、容量素子部８３６の他端が＋側となっている。
スイッチング素子８３２のドレインと、ダイオード８３４のアノードと、第１スイッチ素子８３５の一端と、インダクタ８３１の一端とが接続されている。
インダクタ８３１の他端と、第２接続端子Ｐ８２とが接続されている。
ダイオード８３４のカソードと、第１スイッチ素子８３５の他端と、容量素子部８３６の他端とが接続されている。
図１３の例では、容量素子部８３６は電解コンデンサを用いて構成されており、容量素子部８３６の他端が＋側となっている。
【0153】
ここで、従来例に係るコンデンサ追加ユニット８１２について説明する。
図１３の例では、スイッチング電源装置８０１に、保持時間延長ユニット８１１が接続されるととともに、コンデンサ追加ユニット８１２が接続された場合の回路構成例を示してある。
図１３の例では、スイッチング電源装置８０１に、保持時間延長ユニット８１１が接続されるととともに、コンデンサ追加ユニット８１２が接続された場合の回路構成例を示してある。
【0154】
コンデンサ追加ユニット８１２は、２個の容量素子８７１、８７２と、抵抗８７３と、ダイオード８７４と、を備える。
説明の便宜上、コンデンサ追加ユニット８１２において、昇圧回路３１が接続される側の２個の端子を、第１追加ユニット端子Ｕ８１、第２追加ユニット端子Ｕ８２と呼んで、説明する。
図１３の例では、昇圧回路３１の第１出力端子Ｔ１１とコンデンサ追加ユニット８１２の第１追加ユニット端子Ｕ８１とが－端子となって互いに接続され、また、昇圧回路３１の第２出力端子Ｔ１２とコンデンサ追加ユニット８１２の第２追加ユニット端子Ｕ８２とが＋端子となって互いに接続される。
説明の便宜上、コンデンサ追加ユニット８１２において、昇圧回路３１が接続される側の２個の端子を、第１追加ユニット端子Ｕ８１、第２追加ユニット端子Ｕ８２と呼んで、説明する。
図１３の例では、昇圧回路３１の第１出力端子Ｔ１１とコンデンサ追加ユニット８１２の第１追加ユニット端子Ｕ８１とが－端子となって互いに接続され、また、昇圧回路３１の第２出力端子Ｔ１２とコンデンサ追加ユニット８１２の第２追加ユニット端子Ｕ８２とが＋端子となって互いに接続される。
【0155】
容量素子８７１の一端および容量素子８７２の一端と、第１追加ユニット端子Ｕ８１とが接続されている。
容量素子８７１の他端および容量素子８７２の他端と、抵抗８７３の一端と、ダイオード８７４のアノードとが接続されている。
抵抗８７３の他端と、ダイオード８７４のカソードと、第２追加ユニット端子Ｕ８２とが接続されている。
容量素子８７１の他端および容量素子８７２の他端と、抵抗８７３の一端と、ダイオード８７４のアノードとが接続されている。
抵抗８７３の他端と、ダイオード８７４のカソードと、第２追加ユニット端子Ｕ８２とが接続されている。
【0156】
ここで、図１３の例では、第１スイッチ素子８３５の一端が、インダクタ８３１の一端と接続される構成を示したが、他の構成例として、第１スイッチ素子８３５の一端が、インダクタ８３１の他端と接続される構成が用いられてもよい。
【0157】
なお、コンデンサ追加ユニット８１２は、瞬停補償時間を拡張するための従来技術の一例である。コンデンサ追加ユニット８１２は、簡素な構成であるが、後段のコンバータの対応する入力電圧下限までしか入力電解コンデンサのエネルギーを利用することができないため、追加コンデンサのサイズが大きくなる。
これに対して、容量素子８７１の他端および容量素子８７２の他端と、インダクタ１１６の一端との間にスイッチを設け、当該スイッチにより追加コンデンサをＰＦＣの入力に接続し、追加コンデンサのエネルギーをＰＦＣにより昇圧可能なコンデンサ電圧まで利用する技術が考えられているが、バックアップ期間中を含めた制限抵抗の損失が大きいという問題がある。
これに対して、容量素子８７１の他端および容量素子８７２の他端と、インダクタ１１６の一端との間にスイッチを設け、当該スイッチにより追加コンデンサをＰＦＣの入力に接続し、追加コンデンサのエネルギーをＰＦＣにより昇圧可能なコンデンサ電圧まで利用する技術が考えられているが、バックアップ期間中を含めた制限抵抗の損失が大きいという問題がある。
【0158】
＜図１４の例に係るスイッチング電源装置＞
図１４は、実施形態に係るスイッチング電源装置９０１における保持時間延長ユニット９１１の具体的な回路構成の一例を示す図である。
図１４の例では、スイッチング電源装置９０１における昇圧回路および電源については図示を省略している。
また、図１４では、制御回路については図示を省略している。
図１４は、実施形態に係るスイッチング電源装置９０１における保持時間延長ユニット９１１の具体的な回路構成の一例を示す図である。
図１４の例では、スイッチング電源装置９０１における昇圧回路および電源については図示を省略している。
また、図１４では、制御回路については図示を省略している。
【0159】
保持時間延長ユニット９１１は、例えばコイルから構成されるインダクタ９３１と、ＭＯＳ型ＦＥＴからなるスイッチング素子９３２と、ｎ（ｎは１以上の整数）個の容量素子９３４－１～９３４－ｎと、例えばコイルから構成されるｎ個のインダクタ９３５－１～９３５－ｎと、ｎ個のダイオード９３６－１～９３６－ｎと、第１スイッチ素子９３７と、ｎ個の容量素子９３８－１～９３８－ｎと、を備える。
ここで、保持時間延長ユニット９１１では、インダクタ９３１、スイッチング素子９３２、容量素子９３４－１～９３４－ｎ、インダクタ９３５－１～９３５－ｎ、ダイオード９３６－１～９３６－ｎを用いて、充電用コンバータが構成されている。
ここで、保持時間延長ユニット９１１では、インダクタ９３１、スイッチング素子９３２、容量素子９３４－１～９３４－ｎ、インダクタ９３５－１～９３５－ｎ、ダイオード９３６－１～９３６－ｎを用いて、充電用コンバータが構成されている。
【0160】
図１４の例では、インダクタ９３５－１～９３５－ｎ、ダイオード９３６－１～９３６－ｎ、容量素子９３８－１～９３８－ｎを含む回路部分が、蓄電ユニット９１２に相当する。
また、図１４の例では、１個のインダクタ９３５－ｉ（ｉは１以上ｎ以下の整数）、１個のダイオード９３６－ｉ、１個の容量素子９３８－ｉを含む回路部分が、充電回路ユニットに相当する。
このように、ｎ個の充電回路ユニットから、蓄電ユニット９１２が構成されている。
また、図１４の例では、１個のインダクタ９３５－ｉ（ｉは１以上ｎ以下の整数）、１個のダイオード９３６－ｉ、１個の容量素子９３８－ｉを含む回路部分が、充電回路ユニットに相当する。
このように、ｎ個の充電回路ユニットから、蓄電ユニット９１２が構成されている。
【0161】
説明の便宜上、保持時間延長ユニット９１１において、昇圧回路が接続される側の２個の端子を、第１接続端子Ｐ９１、第２接続端子Ｐ９２と呼んで、説明する。
【0162】
ここで、図１４には、他の構成例に係る配線９５１を示してある。
まず、配線９５１が備えられない場合について説明する。
まず、配線９５１が備えられない場合について説明する。
【0163】
スイッチング素子９３２のソースと、インダクタ９３５－１の一端と、容量素子９３８－１の一端と、第１接続端子Ｐ９１とが接続されている。
ｉ番目の充電回路ユニットと（ｉ＋１）番目の充電回路ユニットとの関係（ここでは、ｉは１以上（ｎ－１）以下の整数）では、インダクタ９３５－（ｉ＋１）の一端と、容量素子９３８－（ｉ＋１）の一端と、ダイオード９３６－ｉのカソードと、容量素子９３８－ｉの他端とが接続されている。
ｉ番目の充電回路ユニットについて、インダクタ９３５－ｉの他端と、ダイオード９３６－ｉのアノードと、容量素子９３４－ｉの一端とが接続されている。
ダイオード９３６－ｎのカソードと、容量素子９３８－ｎの他端と、第１スイッチ素子９３７の一端とが接続されている。
ｎ個の容量素子９３４－１～９３４－ｎのそれぞれの他端と、第１スイッチ素子９３７の他端と、スイッチング素子９３２のドレインと、インダクタ９３１の一端とが接続されている。
インダクタ９３１の他端と、第２接続端子Ｐ９２とが接続されている。
ｉ番目の充電回路ユニットと（ｉ＋１）番目の充電回路ユニットとの関係（ここでは、ｉは１以上（ｎ－１）以下の整数）では、インダクタ９３５－（ｉ＋１）の一端と、容量素子９３８－（ｉ＋１）の一端と、ダイオード９３６－ｉのカソードと、容量素子９３８－ｉの他端とが接続されている。
ｉ番目の充電回路ユニットについて、インダクタ９３５－ｉの他端と、ダイオード９３６－ｉのアノードと、容量素子９３４－ｉの一端とが接続されている。
ダイオード９３６－ｎのカソードと、容量素子９３８－ｎの他端と、第１スイッチ素子９３７の一端とが接続されている。
ｎ個の容量素子９３４－１～９３４－ｎのそれぞれの他端と、第１スイッチ素子９３７の他端と、スイッチング素子９３２のドレインと、インダクタ９３１の一端とが接続されている。
インダクタ９３１の他端と、第２接続端子Ｐ９２とが接続されている。
【0164】
他の構成例に係る配線９５１は、図１４に示される配線９５２の代わりに備えられてもよい。つまり、第１スイッチ素子９３７の他端は、インダクタ９３１の一端の代わりに、インダクタ９３１の他端と接続されてもよい。
【0165】
図１４の例では、非絶縁のＳＥＰＩＣが用いられている。
図１４の例では、ＢＭＳが備えられて、当該ＢＭＳにより制御が行われてもよい。また、直列（カスケード接続）のバッテリー（図１４の例では、直列の容量素子９３８－１～９３８－ｎ）は、エネルギー密度が高い。
図１４の例では、ＢＭＳが備えられて、当該ＢＭＳにより制御が行われてもよい。また、直列（カスケード接続）のバッテリー（図１４の例では、直列の容量素子９３８－１～９３８－ｎ）は、エネルギー密度が高い。
【0166】
＜図１５の例に係るスイッチング電源装置＞
図１５は、実施形態に係るスイッチング電源装置１００１における保持時間延長ユニット１０１１の具体的な回路構成の一例を示す図である。
図１５の例では、スイッチング電源装置１００１における昇圧回路および電源については図示を省略している。
また、図１５では、制御回路については図示を省略している。
図１５は、実施形態に係るスイッチング電源装置１００１における保持時間延長ユニット１０１１の具体的な回路構成の一例を示す図である。
図１５の例では、スイッチング電源装置１００１における昇圧回路および電源については図示を省略している。
また、図１５では、制御回路については図示を省略している。
【0167】
保持時間延長ユニット１０１１は、例えばコイルから構成されるインダクタ１０３１と、ＭＯＳ型ＦＥＴからなるスイッチング素子１０３２と、例えばコイルから構成されるｎ（ｎは１以上の整数）個のインダクタ１０３４－１～１０３４－ｎと、ｎ個のダイオード１０３５－１～１０３５－ｎと、第１スイッチ素子１０３６と、ｎ個の容量素子１０３７－１～１０３７－ｎと、を備える。
ここで、保持時間延長ユニット１０１１では、インダクタ１０３１、スイッチング素子１０３２、インダクタ１０３４－１～１０３４－ｎ、ダイオード１０３５－１～１０３５－ｎを用いて、充電用コンバータが構成されている。
ここで、保持時間延長ユニット１０１１では、インダクタ１０３１、スイッチング素子１０３２、インダクタ１０３４－１～１０３４－ｎ、ダイオード１０３５－１～１０３５－ｎを用いて、充電用コンバータが構成されている。
【0168】
図１５の例では、インダクタ１０３４－１～１０３４－ｎ、ダイオード１０３５－１～１０３５－ｎ、容量素子１０３７－１～１０３７－ｎを含む回路部分が、蓄電ユニット１０１２に相当する。
また、図１５の例では、１個のインダクタ１０３４－ｉ（ｉは１以上ｎ以下の整数）、１個のダイオード１０３５－ｉ、１個の容量素子１０３７－ｉを含む回路部分が、充電回路ユニットに相当する。
このように、ｎ個の充電回路ユニットから、蓄電ユニット１０１２が構成されている。
また、図１５の例では、１個のインダクタ１０３４－ｉ（ｉは１以上ｎ以下の整数）、１個のダイオード１０３５－ｉ、１個の容量素子１０３７－ｉを含む回路部分が、充電回路ユニットに相当する。
このように、ｎ個の充電回路ユニットから、蓄電ユニット１０１２が構成されている。
【0169】
説明の便宜上、保持時間延長ユニット１０１１において、昇圧回路が接続される側の２個の端子を、第１接続端子Ｐ１０１、第２接続端子Ｐ１０２と呼んで、説明する。
【0170】
スイッチング素子１０３２のソースと、インダクタ１０３４－１の一端と、容量素子１０３７－１の一端と、第１接続端子Ｐ１０１とが接続されている。
ｉ番目の充電回路ユニットと（ｉ＋１）番目の充電回路ユニットとの関係（ここでは、ｉは１以上（ｎ－１）以下の整数）では、インダクタ１０３４－（ｉ＋１）の一端と、容量素子１０３７－（ｉ＋１）の一端と、ダイオード１０３５－ｉのカソードと、容量素子１０３７－ｉの他端とが接続されている。
ｉ番目の充電回路ユニットについて、インダクタ１０３４－ｉの他端と、ダイオード１０３５－ｉのアノードとが接続されている。
ダイオード１０３５－ｎのカソードと、容量素子１０３７－ｎの他端と、第１スイッチ素子１０３６の一端とが接続されている。
スイッチング素子１０３２のドレインと、インダクタ１０３１の一端とが接続されている。
インダクタ１０３１の他端と、第１スイッチ素子１０３６の他端と、第２接続端子Ｐ１０２とが接続されている。
ｉ番目の充電回路ユニットと（ｉ＋１）番目の充電回路ユニットとの関係（ここでは、ｉは１以上（ｎ－１）以下の整数）では、インダクタ１０３４－（ｉ＋１）の一端と、容量素子１０３７－（ｉ＋１）の一端と、ダイオード１０３５－ｉのカソードと、容量素子１０３７－ｉの他端とが接続されている。
ｉ番目の充電回路ユニットについて、インダクタ１０３４－ｉの他端と、ダイオード１０３５－ｉのアノードとが接続されている。
ダイオード１０３５－ｎのカソードと、容量素子１０３７－ｎの他端と、第１スイッチ素子１０３６の一端とが接続されている。
スイッチング素子１０３２のドレインと、インダクタ１０３１の一端とが接続されている。
インダクタ１０３１の他端と、第１スイッチ素子１０３６の他端と、第２接続端子Ｐ１０２とが接続されている。
【0171】
ここで、図１５の例では、容量素子１０３７－１～１０３７－ｎの側から見て、ｎ個のインダクタ１０３４－１～１０３４－ｎが１次側インダクタとなり、インダクタ１０３１が２次側インダクタとなる。
図１５の例では、絶縁のコンバータが用いられている。
図１５の例では、ＢＭＳが備えられて、当該ＢＭＳにより制御が行われてもよい。また、直列（カスケード接続）のバッテリー（図１５の例では、直列の容量素子１１３７－１～１１３７－ｎ）は、エネルギー密度が高い。
図１５の例では、絶縁のコンバータが用いられている。
図１５の例では、ＢＭＳが備えられて、当該ＢＭＳにより制御が行われてもよい。また、直列（カスケード接続）のバッテリー（図１５の例では、直列の容量素子１１３７－１～１１３７－ｎ）は、エネルギー密度が高い。
【0172】
＜図１６の例に係るスイッチング電源装置＞
図１６は、実施形態に係るスイッチング電源装置１１０１における保持時間延長ユニット１１１１の具体的な回路構成の一例を示す図である。
図１６の例では、スイッチング電源装置１１０１における昇圧回路および電源については図示を省略している。
また、図１６では、制御回路については図示を省略している。
図１６は、実施形態に係るスイッチング電源装置１１０１における保持時間延長ユニット１１１１の具体的な回路構成の一例を示す図である。
図１６の例では、スイッチング電源装置１１０１における昇圧回路および電源については図示を省略している。
また、図１６では、制御回路については図示を省略している。
【0173】
保持時間延長ユニット１１１１は、例えばコイルから構成されるインダクタ１１３１と、ＭＯＳ型ＦＥＴからなるスイッチング素子１１３２と、容量素子１１３４と、例えばコイルから構成されるインダクタ１１３５と、例えばコイルから構成されるｎ（ｎは１以上の整数）個のインダクタ１１３６－１～１１３６－ｎと、ｎ個のダイオード１１３５－１～１１３５－ｎと、第１スイッチ素子１１３８と、ｎ個の容量素子１１３９－１～１１３９－ｎと、を備える。
ここで、保持時間延長ユニット１１１１では、インダクタ１１３１、スイッチング素子１１３２、容量素子１１３４、インダクタ１１３５、インダクタ１１３６－１～１１３６－ｎ、ダイオード１１３５－１～１１３５－ｎを用いて、充電用コンバータが構成されている。
ここで、保持時間延長ユニット１１１１では、インダクタ１１３１、スイッチング素子１１３２、容量素子１１３４、インダクタ１１３５、インダクタ１１３６－１～１１３６－ｎ、ダイオード１１３５－１～１１３５－ｎを用いて、充電用コンバータが構成されている。
【0174】
図１６の例では、インダクタ１１３６－１～１１３６－ｎ、ダイオード１１３５－１～１１３５－ｎ、容量素子１１３９－１～１１３９－ｎを含む回路部分が、蓄電ユニット１１１２に相当する。
また、図１６の例では、１個のインダクタ１１３６－ｉ（ｉは１以上ｎ以下の整数）、１個のダイオード１１３５－ｉ、１個の容量素子１１３９－ｉを含む回路部分が、充電回路ユニットに相当する。
このように、ｎ個の充電回路ユニットから、蓄電ユニット１１１２が構成されている。
また、図１６の例では、１個のインダクタ１１３６－ｉ（ｉは１以上ｎ以下の整数）、１個のダイオード１１３５－ｉ、１個の容量素子１１３９－ｉを含む回路部分が、充電回路ユニットに相当する。
このように、ｎ個の充電回路ユニットから、蓄電ユニット１１１２が構成されている。
【0175】
説明の便宜上、保持時間延長ユニット１１１１において、昇圧回路が接続される側の２個の端子を、第１接続端子Ｐ１１１、第２接続端子Ｐ１１２と呼んで、説明する。
【0176】
ここで、図１６には、他の構成例に係る配線１１５１を示してある。
まず、配線１１５１が備えられない場合について説明する。
まず、配線１１５１が備えられない場合について説明する。
【0177】
スイッチング素子１１３２のソースと、インダクタ１１３５の一端と、インダクタ１１３６－１の一端と、容量素子１１３９－１の一端と、第１接続端子Ｐ１１１とが接続されている。
インダクタ１１３５の他端と、容量素子１１３４の一端とが接続されている。
ｉ番目の充電回路ユニットと（ｉ＋１）番目の充電回路ユニットとの関係（ここでは、ｉは１以上（ｎ－１）以下の整数）では、インダクタ１１３６－（ｉ＋１）の一端と、容量素子１１３９－（ｉ＋１）の一端と、ダイオード１１３５－ｉのカソードと、容量素子１１３９－ｉの他端とが接続されている。
ｉ番目の充電回路ユニットについて、インダクタ１１３６－ｉの他端と、ダイオード１１３５－ｉのアノードとが接続されている。
ダイオード１１３５－ｎのカソードと、容量素子１１３９－ｎの他端と、第１スイッチ素子１１３８の一端とが接続されている。
スイッチング素子１１３２のドレインと、容量素子１１３４の他端と、第１スイッチ素子１１３８の他端と、インダクタ１１３１の一端とが接続されている。
インダクタ１１３１の他端と、第２接続端子Ｐ１１２とが接続されている。
インダクタ１１３５の他端と、容量素子１１３４の一端とが接続されている。
ｉ番目の充電回路ユニットと（ｉ＋１）番目の充電回路ユニットとの関係（ここでは、ｉは１以上（ｎ－１）以下の整数）では、インダクタ１１３６－（ｉ＋１）の一端と、容量素子１１３９－（ｉ＋１）の一端と、ダイオード１１３５－ｉのカソードと、容量素子１１３９－ｉの他端とが接続されている。
ｉ番目の充電回路ユニットについて、インダクタ１１３６－ｉの他端と、ダイオード１１３５－ｉのアノードとが接続されている。
ダイオード１１３５－ｎのカソードと、容量素子１１３９－ｎの他端と、第１スイッチ素子１１３８の一端とが接続されている。
スイッチング素子１１３２のドレインと、容量素子１１３４の他端と、第１スイッチ素子１１３８の他端と、インダクタ１１３１の一端とが接続されている。
インダクタ１１３１の他端と、第２接続端子Ｐ１１２とが接続されている。
【0178】
他の構成例に係る配線１１５１は、図１６に示される配線１１５２の代わりに備えられてもよい。つまり、第１スイッチ素子１１３８の他端は、インダクタ１１３１の一端の代わりに、インダクタ１１３１の他端と接続されてもよい。
【0179】
ここで、図１６の例では、容量素子１１３７－１～１１３７－ｎの側から見て、ｎ個のインダクタ１１３６－１～１１３６－ｎが１次側インダクタとなり、インダクタ１１３５が２次側インダクタとなる。
図１６の例では、絶縁のコンバータが用いられている。
図１６の例では、ＢＭＳが備えられて、当該ＢＭＳにより制御が行われてもよい。また、直列（カスケード接続）のバッテリー（図１６の例では、直列の容量素子１１３９－１～１１３９－ｎ）は、エネルギー密度が高い。
図１６の例では、絶縁のコンバータが用いられている。
図１６の例では、ＢＭＳが備えられて、当該ＢＭＳにより制御が行われてもよい。また、直列（カスケード接続）のバッテリー（図１６の例では、直列の容量素子１１３９－１～１１３９－ｎ）は、エネルギー密度が高い。
【0180】
＜図１７の例に係るスイッチング電源装置＞
図１７は、実施形態に係るスイッチング電源装置１２０１における保持時間延長ユニット１２１１の具体的な回路構成の一例を示す図である。
図１７の例では、スイッチング電源装置１２０１における昇圧回路および電源については図示を省略している。
また、図１７では、制御回路については図示を省略している。
図１７は、実施形態に係るスイッチング電源装置１２０１における保持時間延長ユニット１２１１の具体的な回路構成の一例を示す図である。
図１７の例では、スイッチング電源装置１２０１における昇圧回路および電源については図示を省略している。
また、図１７では、制御回路については図示を省略している。
【0181】
保持時間延長ユニット１２１１は、例えばコイルから構成されるインダクタ１２３１と、ＭＯＳ型ＦＥＴからなるスイッチング素子１２３２と、例えばコイルから構成されるｎ（ｎは１以上の整数）個のインダクタ１２３４－１～１２３４－ｎと、ＭＯＳ型ＦＥＴからなるｎ個のスイッチング素子１２３５－１～１２３５－ｎと、第１スイッチ素子１２３７と、ｎ個の容量素子１２３８－１～１２３８－ｎと、を備える。
ここで、保持時間延長ユニット１２１１では、インダクタ１２３１、スイッチング素子１２３２、インダクタ１２３４－１～１２３４－ｎ、スイッチング素子１２３５－１～１２３５－ｎを用いて、充電用コンバータが構成されている。
ここで、保持時間延長ユニット１２１１では、インダクタ１２３１、スイッチング素子１２３２、インダクタ１２３４－１～１２３４－ｎ、スイッチング素子１２３５－１～１２３５－ｎを用いて、充電用コンバータが構成されている。
【0182】
図１７の例では、インダクタ１２３４－１～１２３４－ｎ、スイッチング素子１２３５－１～１２３５－ｎ、容量素子１２３８－１～１２３８－ｎを含む回路部分が、蓄電ユニット１２１２に相当する。
また、図１７の例では、１個のインダクタ１１３４－ｉ（ｉは１以上ｎ以下の整数）、１個のスイッチング素子１２３５－ｉ、１個の容量素子１２３８－ｉを含む回路部分が、充電回路ユニットに相当する。
このように、ｎ個の充電回路ユニットから、蓄電ユニット１２１２が構成されている。
また、図１７の例では、１個のインダクタ１１３４－ｉ（ｉは１以上ｎ以下の整数）、１個のスイッチング素子１２３５－ｉ、１個の容量素子１２３８－ｉを含む回路部分が、充電回路ユニットに相当する。
このように、ｎ個の充電回路ユニットから、蓄電ユニット１２１２が構成されている。
【0183】
説明の便宜上、保持時間延長ユニット１２１１において、昇圧回路が接続される側の２個の端子を、第１接続端子Ｐ１２１、第２接続端子Ｐ１２２と呼んで、説明する。
【0184】
スイッチング素子１２３２のソースと、インダクタ１２３４－１の一端と、容量素子１２３８－１の一端と、第１接続端子Ｐ１２１とが接続されている。
スイッチング素子１２３２のドレインと、インダクタ１２３１の一端とが接続されている。
ｉ番目の充電回路ユニットと（ｉ＋１）番目の充電回路ユニットとの関係（ここでは、ｉは１以上（ｎ－１）以下の整数）では、インダクタ１２３４－（ｉ＋１）の一端と、インダクタ１２３４－ｉの他端と、スイッチング素子１２３５－ｉのソースとが接続されており、また、容量素子１２３８－（ｉ＋１）の一端と、容量素子１２３８－ｉの他端と、スイッチング素子１２３５－ｉのドレインとが接続されている。
容量素子１２３８－ｎの他端と、スイッチング素子１２３５－ｎのドレインと、第１スイッチ素子１２３７の一端とが接続されている。
インダクタ１２３１の他端と、第１スイッチ素子１２３７の他端と、第２接続端子Ｐ１２２とが接続されている。
スイッチング素子１２３２のドレインと、インダクタ１２３１の一端とが接続されている。
ｉ番目の充電回路ユニットと（ｉ＋１）番目の充電回路ユニットとの関係（ここでは、ｉは１以上（ｎ－１）以下の整数）では、インダクタ１２３４－（ｉ＋１）の一端と、インダクタ１２３４－ｉの他端と、スイッチング素子１２３５－ｉのソースとが接続されており、また、容量素子１２３８－（ｉ＋１）の一端と、容量素子１２３８－ｉの他端と、スイッチング素子１２３５－ｉのドレインとが接続されている。
容量素子１２３８－ｎの他端と、スイッチング素子１２３５－ｎのドレインと、第１スイッチ素子１２３７の一端とが接続されている。
インダクタ１２３１の他端と、第１スイッチ素子１２３７の他端と、第２接続端子Ｐ１２２とが接続されている。
【0185】
ここで、図１７の例では、容量素子１１３９－１～１１３９－ｎの側から見て、ｎ個のインダクタ１２３４－１～１２３４－ｎが１次側インダクタとなり、インダクタ１２３１が２次側インダクタとなる。
図１７の例では、絶縁のコンバータが用いられている。
図１７の例では、ＢＭＳが備えられて、当該ＢＭＳにより制御が行われてもよい。また、直列（カスケード接続）のバッテリー（図１７の例では、直列の容量素子１２３８－１～１２３８－ｎ）は、エネルギー密度が高い。
図１７の例では、絶縁のコンバータが用いられている。
図１７の例では、ＢＭＳが備えられて、当該ＢＭＳにより制御が行われてもよい。また、直列（カスケード接続）のバッテリー（図１７の例では、直列の容量素子１２３８－１～１２３８－ｎ）は、エネルギー密度が高い。
【0186】
ここで、図１４～図１７の例では、任意のエネルギーバッファ電圧を利用することができる。このため、単位セルあたり５Ｖ以下のＬｉＢあるいはＥＤＬＣといったエネルギーバッファへの応用も可能である。
図１４の例および図１６の例は、本手法をＥＤＬＣ、ＬｉＢに応用した追加ユニットの例である。図１４の例は、ＳＥＰＩＣの縦続接続によるセルバランス回路の適用例である。図１６の例は、絶縁ＳＥＰＩＣによるセルバランス回路の適用例である。
なお、セルバランス回路が適用されるコンバータとしては、ＳＥＰＩＣコンバータの多段接続に限られず、ＳｕｐｅｒＢｕｃｋコンバータあるいはＺｅｔａコンバータの多段接続が用いられてもよい。図１５の例および図１７の例は、既知のセルバランス回路を採用した場合の例である。
図１４の例および図１６の例は、本手法をＥＤＬＣ、ＬｉＢに応用した追加ユニットの例である。図１４の例は、ＳＥＰＩＣの縦続接続によるセルバランス回路の適用例である。図１６の例は、絶縁ＳＥＰＩＣによるセルバランス回路の適用例である。
なお、セルバランス回路が適用されるコンバータとしては、ＳＥＰＩＣコンバータの多段接続に限られず、ＳｕｐｅｒＢｕｃｋコンバータあるいはＺｅｔａコンバータの多段接続が用いられてもよい。図１５の例および図１７の例は、既知のセルバランス回路を採用した場合の例である。
【0187】
【0188】
＜構成例＞
［図１～図４の例を含む構成例：以下で、構成例Ａと呼ぶ。］
一構成例（図１～図４の例を含む構成例）として、昇圧回路を備えたスイッチング電源装置において、前記昇圧回路の第１入力端子および第２入力端子に接続された保持時間延長ユニットを備え、前記保持時間延長ユニットは、充電用コンバータと、容量素子と、第１スイッチ素子と、を備え、前記充電用コンバータは、第１コンバータ端子と、第２コンバータ端子と、第３コンバータ端子と、を有し、前記第１コンバータ端子および前記第３コンバータ端子は、前記第１入力端子および前記第２入力端子と直接または他の回路を介して接続され、前記容量素子は、前記第１コンバータ端子と前記第２コンバータ端子との間に接続され、前記第１スイッチ素子は、前記第２コンバータ端子と前記第２入力端子との間に接続された、スイッチング電源装置である。
［図１～図４の例を含む構成例：以下で、構成例Ａと呼ぶ。］
一構成例（図１～図４の例を含む構成例）として、昇圧回路を備えたスイッチング電源装置において、前記昇圧回路の第１入力端子および第２入力端子に接続された保持時間延長ユニットを備え、前記保持時間延長ユニットは、充電用コンバータと、容量素子と、第１スイッチ素子と、を備え、前記充電用コンバータは、第１コンバータ端子と、第２コンバータ端子と、第３コンバータ端子と、を有し、前記第１コンバータ端子および前記第３コンバータ端子は、前記第１入力端子および前記第２入力端子と直接または他の回路を介して接続され、前記容量素子は、前記第１コンバータ端子と前記第２コンバータ端子との間に接続され、前記第１スイッチ素子は、前記第２コンバータ端子と前記第２入力端子との間に接続された、スイッチング電源装置である。
【0189】
［構成例Ａにおける図１の構成例］
一構成例（図１の構成例）として、前記第１コンバータ端子は、前記第１入力端子と接続され、前記第３コンバータ端子は、前記第２入力端子と接続され、前記第１スイッチ素子は、前記第２コンバータ端子と前記第３コンバータ端子との間に接続された。
一構成例（図１の動作例）として、電源から前記昇圧回路への電力供給が正常に行われる通常時には、前記第１スイッチ素子はオフとなり、前記充電用コンバータは通常動作することで、前記充電用コンバータによって前記容量素子への充電状態または充電保持状態となり、非通常時には、前記第１スイッチ素子はオンとなり、前記充電用コンバータは停止することで、前記容量素子から前記昇圧回路への電力供給が行われる。
一構成例（図１の構成例）として、前記第１スイッチ素子は、整流素子とインダクタとの一方または両方を介して、前記第３コンバータ端子と接続された。
一構成例（図１の構成例）として、前記第１コンバータ端子は、前記第１入力端子と接続され、前記第３コンバータ端子は、前記第２入力端子と接続され、前記第１スイッチ素子は、前記第２コンバータ端子と前記第３コンバータ端子との間に接続された。
一構成例（図１の動作例）として、電源から前記昇圧回路への電力供給が正常に行われる通常時には、前記第１スイッチ素子はオフとなり、前記充電用コンバータは通常動作することで、前記充電用コンバータによって前記容量素子への充電状態または充電保持状態となり、非通常時には、前記第１スイッチ素子はオンとなり、前記充電用コンバータは停止することで、前記容量素子から前記昇圧回路への電力供給が行われる。
一構成例（図１の構成例）として、前記第１スイッチ素子は、整流素子とインダクタとの一方または両方を介して、前記第３コンバータ端子と接続された。
【0190】
［構成例Ａにおける図２の構成例］
一構成例（図２の構成例）として、前記保持時間延長ユニットは、前記昇圧回路の前記第１入力端子、前記第２入力端子および第３入力端子に接続され、前記保持時間延長ユニットは、さらに、第２スイッチ素子を備え、前記充電用コンバータは、さらに、第４コンバータ端子を有し、前記第１コンバータ端子は、前記第１入力端子と接続され、前記第３コンバータ端子は、前記第２入力端子と接続され、前記第１スイッチ素子は、前記第２コンバータ端子と前記第３コンバータ端子との間に接続され、前記第４コンバータ端子は、前記第３入力端子と接続され、前記第２スイッチ素子は、前記第２コンバータ端子と前記第４コンバータ端子との間に接続された。
一構成例（図２の動作例）として、電源から前記昇圧回路への電力供給が正常に行われる通常時には、前記第１スイッチ素子および前記第２スイッチ素子はオフとなり、前記充電用コンバータは通常動作することで、前記充電用コンバータによって前記容量素子への充電状態または充電保持状態となり、非通常時には、前記第１スイッチ素子および前記第２スイッチ素子はオンとなり、前記充電用コンバータは停止することで、前記容量素子から前記昇圧回路への電力供給が行われる。
一構成例（図２の構成例）として、前記第４コンバータ端子で検出された検出電圧に基づいて前記第１スイッチ素子と前記第２スイッチ素子との少なくとも一方を駆動させる。
一構成例（図２の構成例）として、前記第１スイッチ素子は、整流素子とインダクタとの一方または両方を介して、前記第３コンバータ端子と接続され、前記第２スイッチ素子は、整流素子とインダクタとの一方または両方を介して、前記第４コンバータ端子と接続された。
一構成例（図２の構成例）として、前記保持時間延長ユニットは、前記昇圧回路の前記第１入力端子、前記第２入力端子および第３入力端子に接続され、前記保持時間延長ユニットは、さらに、第２スイッチ素子を備え、前記充電用コンバータは、さらに、第４コンバータ端子を有し、前記第１コンバータ端子は、前記第１入力端子と接続され、前記第３コンバータ端子は、前記第２入力端子と接続され、前記第１スイッチ素子は、前記第２コンバータ端子と前記第３コンバータ端子との間に接続され、前記第４コンバータ端子は、前記第３入力端子と接続され、前記第２スイッチ素子は、前記第２コンバータ端子と前記第４コンバータ端子との間に接続された。
一構成例（図２の動作例）として、電源から前記昇圧回路への電力供給が正常に行われる通常時には、前記第１スイッチ素子および前記第２スイッチ素子はオフとなり、前記充電用コンバータは通常動作することで、前記充電用コンバータによって前記容量素子への充電状態または充電保持状態となり、非通常時には、前記第１スイッチ素子および前記第２スイッチ素子はオンとなり、前記充電用コンバータは停止することで、前記容量素子から前記昇圧回路への電力供給が行われる。
一構成例（図２の構成例）として、前記第４コンバータ端子で検出された検出電圧に基づいて前記第１スイッチ素子と前記第２スイッチ素子との少なくとも一方を駆動させる。
一構成例（図２の構成例）として、前記第１スイッチ素子は、整流素子とインダクタとの一方または両方を介して、前記第３コンバータ端子と接続され、前記第２スイッチ素子は、整流素子とインダクタとの一方または両方を介して、前記第４コンバータ端子と接続された。
【0191】
［構成例Ａにおける図３の構成例］
一構成例（図３の構成例）として、前記保持時間延長ユニットは、さらに、電圧検出部を備え、前記第１コンバータ端子は、前記第１入力端子と接続され、前記第３コンバータ端子は、前記第２入力端子と接続され、前記第１スイッチ素子は、前記第２コンバータ端子と前記第３コンバータ端子との間に接続され、前記電圧検出部は、第３入力端子と接続された電圧検出用の第１端子と、前記第２入力端子と接続された電圧検出用の第２端子と、前記第１端子で検出された電圧および前記第２端子で検出された電圧に基づいて前記充電用コンバータに制御信号を出力する第３端子と、を有する。
一構成例（図３の動作例）として、電源から前記昇圧回路への電力供給が正常に行われる通常時には、前記第１スイッチ素子はオフとなり、前記充電用コンバータは通常動作することで、前記充電用コンバータによって前記容量素子への充電状態または充電保持状態となり、非通常時には、前記第１スイッチ素子はオンとなり、前記充電用コンバータは停止することで、前記容量素子から前記昇圧回路への電力供給が行われる。
一構成例（図３の構成例）として、前記第１スイッチ素子は、整流素子を介して、前記第３コンバータ端子と接続された。
一構成例（図３の構成例）として、前記保持時間延長ユニットは、さらに、電圧検出部を備え、前記第１コンバータ端子は、前記第１入力端子と接続され、前記第３コンバータ端子は、前記第２入力端子と接続され、前記第１スイッチ素子は、前記第２コンバータ端子と前記第３コンバータ端子との間に接続され、前記電圧検出部は、第３入力端子と接続された電圧検出用の第１端子と、前記第２入力端子と接続された電圧検出用の第２端子と、前記第１端子で検出された電圧および前記第２端子で検出された電圧に基づいて前記充電用コンバータに制御信号を出力する第３端子と、を有する。
一構成例（図３の動作例）として、電源から前記昇圧回路への電力供給が正常に行われる通常時には、前記第１スイッチ素子はオフとなり、前記充電用コンバータは通常動作することで、前記充電用コンバータによって前記容量素子への充電状態または充電保持状態となり、非通常時には、前記第１スイッチ素子はオンとなり、前記充電用コンバータは停止することで、前記容量素子から前記昇圧回路への電力供給が行われる。
一構成例（図３の構成例）として、前記第１スイッチ素子は、整流素子を介して、前記第３コンバータ端子と接続された。
【0192】
［構成例Ａにおける図４の構成例］
一構成例（図４の構成例）として、さらに、前記保持時間延長ユニットの内部または外部に整流回路を備え、前記保持時間延長ユニットは、さらに、第２スイッチ素子を備え、前記第１コンバータ端子および前記第３コンバータ端子は、前記整流回路を介して、前記昇圧回路と接続され（前記第１コンバータ端子および前記第３コンバータ端子は、前記整流回路を介して、前記第１入力端子および前記第２入力端子と接続され）、前記第２スイッチ素子は、前記第１コンバータ端子と前記第１入力端子との間に接続された。
一構成例（図４の動作例）として、電源から前記昇圧回路への電力供給が正常に行われる通常時には、前記第１スイッチ素子および前記第２スイッチ素子はオフとなり、前記充電用コンバータは通常動作することで、前記充電用コンバータによって前記容量素子への充電状態または充電保持状態となり、非通常時には、前記第１スイッチ素子および前記第２スイッチ素子はオンとなり、前記充電用コンバータは停止することで、前記容量素子から前記昇圧回路への電力供給が行われる。
一構成例（図４の構成例）として、前記第１スイッチ素子は、整流素子を介して、前記第２入力端子と接続された。
一構成例（図４の構成例）として、さらに、前記保持時間延長ユニットの内部または外部に整流回路を備え、前記保持時間延長ユニットは、さらに、第２スイッチ素子を備え、前記第１コンバータ端子および前記第３コンバータ端子は、前記整流回路を介して、前記昇圧回路と接続され（前記第１コンバータ端子および前記第３コンバータ端子は、前記整流回路を介して、前記第１入力端子および前記第２入力端子と接続され）、前記第２スイッチ素子は、前記第１コンバータ端子と前記第１入力端子との間に接続された。
一構成例（図４の動作例）として、電源から前記昇圧回路への電力供給が正常に行われる通常時には、前記第１スイッチ素子および前記第２スイッチ素子はオフとなり、前記充電用コンバータは通常動作することで、前記充電用コンバータによって前記容量素子への充電状態または充電保持状態となり、非通常時には、前記第１スイッチ素子および前記第２スイッチ素子はオンとなり、前記充電用コンバータは停止することで、前記容量素子から前記昇圧回路への電力供給が行われる。
一構成例（図４の構成例）として、前記第１スイッチ素子は、整流素子を介して、前記第２入力端子と接続された。
【0193】
［構成例Ａにおける図１～図４の構成例］
一構成例（図１～図４の構成例）として、前記保持時間延長ユニットは、さらに、前記容量素子を管理するバッテリーマネージメントシステムを備える。
一構成例（図１～図４の構成例）として、前記保持時間延長ユニットは、ＤＣカット用のコンデンサを備える。
一構成例（図１～図４の構成例）として、前記保持時間延長ユニットは、さらに、前記容量素子を管理するバッテリーマネージメントシステムを備える。
一構成例（図１～図４の構成例）として、前記保持時間延長ユニットは、ＤＣカット用のコンデンサを備える。
【0194】
以上、この発明の実施形態について図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計等も含まれる。
【符号の説明】
【0195】
１１、１２、１３、１４、６０１、８０１、９０１、１００１、１１０１、１２０１…スイッチング電源装置、３１、４１、５１、６１…昇圧回路、３２、４２、５２、６２、６１１、７０１、８１１、９１１、１０１１、１１１１、１２１１…保持時間延長ユニット、１１１、１３１、１５１、１７１…電源、ＤＢ１、６３…ダイオードブリッジ、１１２～１１５、１１９、１３２～１３３、１３７、１４１、１５７～１５８、１７７～１７８、２３３、３３４～３３５、４３３、５５１～５５４、６３６、７３３、７７１～７７２、８３４、８７４、９３６－１～９３６－ｎ、１０３５－１～１０３５－ｎ、１１３７－１～１１３７－ｎ…ダイオード、１１６、１３４、１３８、１５２、１７２、６３１、６３５、８３１、９３１、９３５－１～９３５－ｎ、１０３１、１０３４－１～１０３４－ｎ、１１３１、１１３５、１１３６－１～１１３６－ｎ、１２３１、１２３４－１～１２３４－ｎ…インダクタ、１１７、１３５、１３９、１５３、１５５、１７３、１７５、６３２、８３２、９３２、１０３２、１１３２、１２３２、１２３５－１～１２３５－ｎ…スイッチング素子、１２０、１４２、１５９、１７９、２３１－１～２３１－ｎ、３３１－１～３３１－ｎ、４３１－１～４３１－ｎ、５３１－１～５３１－ｎ、６３４、７３１－１～７３１－ｎ、８３６、８７１～８７２、９３４－１～９３４－ｎ、９３８－１～９３８－ｎ、１０３７－１～１０３７－ｎ、１１３４、１１３９－１～１１３９－ｎ、１２３８－１～１２３８－ｎ…容量素子、２１１、３１１、４１１、５１１、７１１…充電用コンバータ、２１２、３１２、４１２、５１２、７１２…バッテリーマネージメントシステム（ＢＭＳ）、２３１、３３１，４３１、５３１、６３８、７３１…容量素子部、２３２、３３２、４３２、５３２、６３７、７３２、８３５、９３７、１０３６、１１３８、１２３７…第１スイッチ素子、３３３…第２スイッチ素子、２３４～２３５、３３６～３３９、６３９～６４０，７３４～７３５、９５１～９５２、１１５１～１１５２…配線、４５１、７５１、７５１ａ、７５１ｂ…電圧検出部、５３６…非干渉用スイッチ素子（第２スイッチ素子）、７５２…制御回路、８１２…コンデンサ追加ユニット、８７３…抵抗、９１２、１０１２、１１１２、１２１２…蓄電ユニット、３０１１～３０１３、３１１１～３１１２、３２１１…波形、Ｔ１１、Ｔ３１１、Ｔ４１１、Ｔ５１１…第１出力端子、Ｔ１２、Ｔ３１２、Ｔ４１２、Ｔ５１２…第２出力端子、Ｔ３１、Ｔ３３１、Ｔ４３１、Ｔ５３１…第１入力端子、Ｔ３２、Ｔ３３２、Ｔ４３２、Ｔ５３２…第２入力端子、Ｔ３３３、Ｔ４３３…第３入力端子、Ｐ１、Ｐ３１、Ｐ４１、Ｐ５１、Ｐ６１、Ｐ７１、Ｐ８１、Ｐ９１、Ｐ１０１、Ｐ１１１、Ｐ１２１…第１接続端子、Ｐ２、Ｐ３２、Ｐ４２、Ｐ５２、Ｐ６２、Ｐ７２、Ｐ８２、Ｐ９２、Ｐ１０２、Ｐ１１２、Ｐ１２２…第２接続端子、Ｐ３３、Ｐ４３、Ｐ５３…第３接続端子、Ｐ５４…第４接続端子、Ｑ１、Ｑ３１、Ｑ４１、Ｑ５１、Ｑ７１…第１コンバータ端子、Ｑ２、Ｑ３２、Ｑ４２、Ｑ５２、Ｑ７２…第２コンバータ端子、Ｑ３、Ｑ３３、Ｑ４３、Ｑ５３、Ｑ７３…第３コンバータ端子、Ｑ４、Ｑ３４、Ｑ４４、Ｑ５４、Ｑ７４…第４コンバータ端子、Ｑ３５、Ｑ４５、Ｑ５５…第５コンバータ端子、Ｒ７１…第１コントローラ端子、Ｒ７２…第２コントローラ端子、Ｒ７３…第３コントローラ端子、Ｒ７４…第４コントローラ端子、Ｒ７５…第５コントローラ端子、Ｒ７６…第６コントローラ端子、Ｕ８１…第１追加ユニット端子、Ｕ８２…第２追加ユニット端子
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】
【図15】
【図16】
【図17】