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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】P2022182461
(43)【公開日】2022-12-08
(54)【発明の名称】電力変換装置
(51)【国際特許分類】
H02M 3/28 20060101AFI20221201BHJP
【ＦＩ】
H02M3/28 H
【審査請求】未請求
【請求項の数】7
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2021090031
(22)【出願日】2021-05-28
(71)【出願人】
【識別番号】000004695
【氏名又は名称】株式会社ＳＯＫＥＮ
(71)【出願人】
【識別番号】000004260
【氏名又は名称】株式会社デンソー
(74)【代理人】
【識別番号】100121821
【弁理士】
【氏名又は名称】山田 強
(74)【代理人】
【識別番号】100139480
【弁理士】
【氏名又は名称】日野 京子
(74)【代理人】
【識別番号】100125575
【弁理士】
【氏名又は名称】松田 洋
(74)【代理人】
【識別番号】100175134
【弁理士】
【氏名又は名称】北 裕介
(72)【発明者】
【氏名】鈴木 一馬
(72)【発明者】
【氏名】半田 祐一
【テーマコード（参考）】
5H730
【Ｆターム（参考）】
5H730AA14
5H730AS05
5H730AS17
5H730BB27
5H730BB57
5H730CC01
5H730CC02
5H730DD04
5H730DD16
5H730EE04
5H730EE07
5H730EE13
5H730EE73
5H730FD01
5H730FD11
5H730FG02
(57)【要約】
【課題】スイッチング損失を低減することができる電力変換装置を提供する
【解決手段】電力変換装置４０は、第１～第３コイル８１～８３を有するトランス８０と、第１コイル８１に接続された第１～第４スイッチＱ１～Ｑ４を有する第１フルブリッジ回路５０と、第２コイル８２に接続された第５～第８スイッチＱ５～Ｑ８を有する第２フルブリッジ回路６０と、第３コイル８３に接続された第９～第１２スイッチＱ９～Ｑ１２を有する第３フルブリッジ回路７０と、第１フルブリッジ回路５０側から第２，第３フルブリッジ回路６０，７０側へと電力を供給すべく各スイッチＱ１～Ｑ１２のスイッチング制御を実行する制御部１００とを備える。制御部１００は、スイッチング制御の実行中において、第１～第３コイル８１～８３の単位巻き数あたりの第１～第３電圧Ｖ１ｒ～Ｖ３ｒを互いに近づける。
【選択図】 図１
【解決手段】電力変換装置４０は、第１～第３コイル８１～８３を有するトランス８０と、第１コイル８１に接続された第１～第４スイッチＱ１～Ｑ４を有する第１フルブリッジ回路５０と、第２コイル８２に接続された第５～第８スイッチＱ５～Ｑ８を有する第２フルブリッジ回路６０と、第３コイル８３に接続された第９～第１２スイッチＱ９～Ｑ１２を有する第３フルブリッジ回路７０と、第１フルブリッジ回路５０側から第２，第３フルブリッジ回路６０，７０側へと電力を供給すべく各スイッチＱ１～Ｑ１２のスイッチング制御を実行する制御部１００とを備える。制御部１００は、スイッチング制御の実行中において、第１～第３コイル８１～８３の単位巻き数あたりの第１～第３電圧Ｖ１ｒ～Ｖ３ｒを互いに近づける。
【選択図】 図１
【特許請求の範囲】
【請求項1】
互いに磁気結合する送電コイル（８１）及び受電コイル（８２～８４）を有するトランス（８０）と、
送電スイッチ（Ｑ１～Ｑ４）、及び該送電スイッチを介して前記送電コイルに接続された送電端子（ＣＨ１，ＣＬ１）を有する送電回路（５０）と、
受電スイッチ（Ｑ５～Ｑ２０）、及び該受電スイッチを介して前記受電コイルに接続された受電端子（ＣＨ２，ＣＨ３，ＣＨ５，ＣＬ２，ＣＬ３，ＣＬ５）を有する受電回路（６０，７０，１１０）と、
前記送電端子から入力される直流電圧を交流電圧に変換して前記送電コイルに供給すべく前記送電スイッチのスイッチング制御を実行するとともに、前記受電コイルから出力される交流電圧を直流電圧に変換して前記受電端子に供給すべく前記受電スイッチのスイッチング制御を実行する制御部（１００）と、を備え、
前記制御部は、前記送電スイッチ及び前記受電スイッチそれぞれのスイッチング制御の実行中において、前記送電コイル及び前記受電コイルそれぞれの単位巻き数あたりの電圧を互いに近づける制御を行う、電力変換装置。
送電スイッチ（Ｑ１～Ｑ４）、及び該送電スイッチを介して前記送電コイルに接続された送電端子（ＣＨ１，ＣＬ１）を有する送電回路（５０）と、
受電スイッチ（Ｑ５～Ｑ２０）、及び該受電スイッチを介して前記受電コイルに接続された受電端子（ＣＨ２，ＣＨ３，ＣＨ５，ＣＬ２，ＣＬ３，ＣＬ５）を有する受電回路（６０，７０，１１０）と、
前記送電端子から入力される直流電圧を交流電圧に変換して前記送電コイルに供給すべく前記送電スイッチのスイッチング制御を実行するとともに、前記受電コイルから出力される交流電圧を直流電圧に変換して前記受電端子に供給すべく前記受電スイッチのスイッチング制御を実行する制御部（１００）と、を備え、
前記制御部は、前記送電スイッチ及び前記受電スイッチそれぞれのスイッチング制御の実行中において、前記送電コイル及び前記受電コイルそれぞれの単位巻き数あたりの電圧を互いに近づける制御を行う、電力変換装置。
【請求項2】
互いに磁気結合する送電コイル（８２）及び複数の受電コイル（８１，８３，８４）を有するトランス（８０）と、
送電スイッチ（Ｑ５～Ｑ８）、及び該送電スイッチを介して前記送電コイルに接続された送電端子（ＣＨ２，ＣＬ２）を有する送電回路（６０）と、
前記各受電コイルに対応して設けられ、受電スイッチ（Ｑ１～Ｑ４，Ｑ９～Ｑ２０）、及び該受電スイッチを介して前記受電コイルに接続された受電端子（ＣＨ１，ＣＨ３，ＣＨ５，ＣＬ１，ＣＬ３，ＣＬ５）を有する受電回路（５０，７０，１１０）と、
前記送電端子から入力される直流電圧を交流電圧に変換して前記送電コイルに供給すべく前記送電スイッチのスイッチング制御を実行するとともに、前記受電コイルから出力される交流電圧を直流電圧に変換して前記受電端子に供給すべく前記受電スイッチのスイッチング制御を実行する制御部（１００）と、を備え、
前記制御部は、前記スイッチング制御の実行中において、前記送電コイル及び前記各受電コイルのうち、一部のコイルである特定コイルの単位巻き数あたりの電圧を、残りのコイルの単位巻き数あたりの電圧よりも高くする制御を行う、電力変換装置。
送電スイッチ（Ｑ５～Ｑ８）、及び該送電スイッチを介して前記送電コイルに接続された送電端子（ＣＨ２，ＣＬ２）を有する送電回路（６０）と、
前記各受電コイルに対応して設けられ、受電スイッチ（Ｑ１～Ｑ４，Ｑ９～Ｑ２０）、及び該受電スイッチを介して前記受電コイルに接続された受電端子（ＣＨ１，ＣＨ３，ＣＨ５，ＣＬ１，ＣＬ３，ＣＬ５）を有する受電回路（５０，７０，１１０）と、
前記送電端子から入力される直流電圧を交流電圧に変換して前記送電コイルに供給すべく前記送電スイッチのスイッチング制御を実行するとともに、前記受電コイルから出力される交流電圧を直流電圧に変換して前記受電端子に供給すべく前記受電スイッチのスイッチング制御を実行する制御部（１００）と、を備え、
前記制御部は、前記スイッチング制御の実行中において、前記送電コイル及び前記各受電コイルのうち、一部のコイルである特定コイルの単位巻き数あたりの電圧を、残りのコイルの単位巻き数あたりの電圧よりも高くする制御を行う、電力変換装置。
【請求項3】
前記各受電回路のうち、一部の受電回路である特定受電回路（７０）は、残りの受電回路が有する前記受電スイッチ、及び前記送電スイッチのそれぞれよりもスイッチング速度が低い低速スイッチ（Ｑ１３～Ｑ１６）を有しており、
前記特定コイルは、前記各受電コイルのうち、前記特定受電回路に接続されたコイルである、請求項２に記載の電力変換装置。
前記特定コイルは、前記各受電コイルのうち、前記特定受電回路に接続されたコイルである、請求項２に記載の電力変換装置。
【請求項4】
前記特定コイルは、前記送電コイルである、請求項２又は３に記載の電力変換装置。
【請求項5】
前記送電回路は、前記送電スイッチとして、上アーム送電スイッチ及び下アーム送電スイッチの直列接続体を有するブリッジ回路であり、
前記受電回路は、前記受電スイッチとして、上アーム受電スイッチ及び下アーム受電スイッチの直列接続体を有するブリッジ回路であり、
前記制御部は、前記スイッチング制御において、
前記送電コイルに正の電圧が印加される期間と前記送電コイルに負の電圧が印加される期間とを設けるように、前記上アーム送電スイッチ及び前記下アーム送電スイッチをオンオフし、
前記受電コイルに正の電圧が印加される期間と前記受電コイルに負の電圧が印加される期間とを設けるように、前記上アーム送電スイッチ及び前記下アーム送電スイッチをオンオフする請求項１～４のいずれか一項に記載の電力変換装置。
前記受電回路は、前記受電スイッチとして、上アーム受電スイッチ及び下アーム受電スイッチの直列接続体を有するブリッジ回路であり、
前記制御部は、前記スイッチング制御において、
前記送電コイルに正の電圧が印加される期間と前記送電コイルに負の電圧が印加される期間とを設けるように、前記上アーム送電スイッチ及び前記下アーム送電スイッチをオンオフし、
前記受電コイルに正の電圧が印加される期間と前記受電コイルに負の電圧が印加される期間とを設けるように、前記上アーム送電スイッチ及び前記下アーム送電スイッチをオンオフする請求項１～４のいずれか一項に記載の電力変換装置。
【請求項6】
前記制御部は、前記スイッチング制御において、前記送電コイル及び前記受電コイルのうち少なくとも１つが短絡される期間を設ける請求項５に記載の電力変換装置。
【請求項7】
前記制御部は、前記スイッチング制御の駆動態様を変更することにより、前記送電コイル及び前記受電コイルそれぞれの単位巻き数あたりの電圧を制御する、請求項１～６のいずれか１項に記載の電力変換装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、電力変換装置に関する。
【背景技術】
【0002】
従来、例えば特許文献１に記載されているように、送電コイル及び受電コイルを有するトランスと、送電コイルに接続された送電端子を有する送電回路と、受電コイルに接続された受電端子を有する受電回路とを備える電力変換装置が知られている。ここで、送電コイル及び受電コイルは互いに磁気結合されている。電力変換装置は、送電端子から入力される直流電圧を交流電圧に変換して送電コイルに供給すべく、送電回路が有する送電スイッチのスイッチング制御を行う。また、電力変換装置は、受電コイルから出力される交流電圧を直流電圧に変換して受電端子に供給すべく、受電回路が有する受電スイッチのスイッチング制御を行う。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特開２０１６－１５２６８７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
上述した電力変換装置のスイッチング制御の実行中において、スイッチング損失が増大してしまう場合がある。
【0005】
本発明は上記課題に鑑みてなされたものであり、その主たる目的は、スイッチング損失を低減することができる電力変換装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【0006】
手段１は、互いに磁気結合する送電コイル及び受電コイルを有するトランスと、送電スイッチ、及び該送電スイッチを介して前記送電コイルに接続された送電端子を有する送電回路と、受電スイッチ、及び該受電スイッチを介して前記受電コイルに接続された受電端子を有する受電回路と、前記送電端子から入力される直流電圧を交流電圧に変換して前記送電コイルに供給すべく前記送電スイッチのスイッチング制御を実行するとともに、前記受電コイルから出力される交流電圧を直流電圧に変換して前記受電端子に供給すべく前記受電スイッチのスイッチング制御を実行する制御部と、を備え、前記制御部は、前記送電スイッチ及び前記受電スイッチそれぞれのスイッチング制御の実行中において、前記送電コイル及び前記受電コイルそれぞれの単位巻き数あたりの電圧を互いに近づける制御を行う。
【0007】
本願発明者は、送電コイル及び受電コイルそれぞれの単位巻き数あたりの電圧が互いに異なる場合、送電回路及び受電回路のうち、単位巻き数あたりの電圧が低いコイルに接続された回路において、スイッチング損失が増大してしまうことに着目した。
【0008】
そこで、手段１では、送電スイッチ及び受電スイッチそれぞれのスイッチング制御の実行中において、送電コイル及び受電コイルそれぞれの単位巻き数あたりの電圧が互いに近づけられる。これにより、送電回路及び受電回路それぞれのスイッチング損失を低減することができる。
【0009】
手段２は、互いに磁気結合する送電コイル及び複数の受電コイルを有するトランスと、送電スイッチ、及び該送電スイッチを介して前記送電コイルに接続された送電端子を有する送電回路と、前記各受電コイルに対応して設けられ、受電スイッチ、及び該受電スイッチを介して前記受電コイルに接続された受電端子を有する受電回路と、前記送電端子から入力される直流電圧を交流電圧に変換して前記送電コイルに供給すべく前記送電スイッチのスイッチング制御を実行するとともに、前記受電コイルから出力される交流電圧を直流電圧に変換して前記受電端子に供給すべく前記受電スイッチのスイッチング制御を実行する制御部と、を備え、前記制御部は、前記スイッチング制御の実行中において、前記送電コイル及び前記各受電コイルのうち、一部のコイルである特定コイルの単位巻き数あたりの電圧を、残りのコイルの単位巻き数あたりの電圧よりも高くする制御を行う。
【0010】
手段２では、送電スイッチ及び受電スイッチそれぞれのスイッチング制御の実行中において、送電コイル及び各受電コイルのうち、一部のコイルである特定コイルの単位巻き数あたりの電圧が、残りのコイルの単位巻き数あたりの電圧よりも高くされる。これにより、送電回路及び受電回路のうち、特定コイルに接続された回路のスイッチング損失を優先的に低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【0011】
【図1】第１実施形態に係る電力変換装置の構成を示す図。
【図2】比較例の制御を示すタイムチャート。
【図3】第１期間の電流経路を示す図。
【図4】第１期間後のデッドタイムの電流経路を示す図。
【図5】第２期間の電流経路を示す図。
【図6】第３期間の電流経路を示す図。
【図7】第３期間後のデッドタイムの電流経路を示す図。
【図8】第４期間の電流経路を示す図。
【図9】制御の一例を示すタイムチャート。
【図10】第５期間の電流経路を示す図。
【図11】第５期間後のデッドタイムの電流経路を示す図。
【図12】第６期間の電流経路を示す図。
【図13】第７期間の電流経路を示す図。
【図14】第７期間後のデッドタイムの電流経路を示す図。
【図15】第８期間の電流経路を示す図。
【図16】制御部が実行する処理の手順を示すフローチャート。
【図17】スイッチング損失の低減効果を示す図。
【図18】第２実施形態に係る制御の一例を示すタイムチャート。
【図19】第３実施形態に係る電力変換装置の構成を示す図。
【図20】制御の一例を示す図。
【図21】第４実施形態に係る電力変換装置の構成を示す図。
【発明を実施するための形態】
【0012】
＜第１実施形態＞
以下、本発明に係る電力変換装置を具体化した第１実施形態について、図面を参照しつつ説明する。本実施形態の電力変換装置は、マルチポート型のものであり、例えば、プラグインハイブリッド自動車（ＰＨＥＶ）や電気自動車（ＥＶ）等の電動化車両に搭載されている。
以下、本発明に係る電力変換装置を具体化した第１実施形態について、図面を参照しつつ説明する。本実施形態の電力変換装置は、マルチポート型のものであり、例えば、プラグインハイブリッド自動車（ＰＨＥＶ）や電気自動車（ＥＶ）等の電動化車両に搭載されている。
【0013】
図１に示すように、電源システムは、外部電源１０、第１蓄電池２０、第２蓄電池３０及び電力変換装置４０を備えている。外部電源１０は、例えば１００Ｖの単相交流の商用電源や２００Ｖの三相交流の商用電源等である。外部電源１０は、電力変換装置４０の第１高電位側端子ＣＨ１及び第１低電位側端子ＣＬ１に接続されている。各蓄電池２０，３０は、充放電可能な２次電池である。第１蓄電池２０は、例えばリチウムイオン蓄電池又はニッケル水素蓄電池であり、第２蓄電池３０は、例えば鉛蓄電池である。
【0014】
電力変換装置４０は、外部電源１０から供給される交流電力を直流電力に変換するＡＣ‐ＤＣコンバータ１１を備えている。ＡＣ‐ＤＣコンバータ１１は、電力変換装置４０の第１高電位側端子ＣＨ１及び第２高電位側端子ＣＨ２を介して、外部電源１０に接続されている。本実施形態において、ＡＣ‐ＤＣコンバータ１１から出力される定格電圧（例えば４００Ｖ）は、第１蓄電池２０の定格電圧（例えば３００Ｖ）よりも高く、第１蓄電池２０の定格電圧は第２蓄電池３０の定格電圧（例えば１４Ｖ）よりも高い。
【0015】
電力変換装置４０は、第１フルブリッジ回路５０及び第１コンデンサ５１を備えている。第１フルブリッジ回路５０は、第１～第４スイッチＱ１～Ｑ４を備えている。本実施形態において、第１～第４スイッチＱ１～Ｑ４は、ＮチャネルＭＯＳＦＥＴであり、第１～第４ボディダイオードＤ１～Ｄ４を有している。第１スイッチＱ１及び第３スイッチＱ３のドレインには、ＡＣ‐ＤＣコンバータ１１の正極端子が接続されている。第１スイッチＱ１のソースには、第２スイッチＱ２のドレインが接続され、第３スイッチＱ３のソースには、第４スイッチＱ４のドレインが接続されている。第２スイッチＱ２及び第４スイッチＱ４のソースには、ＡＣ‐ＤＣコンバータ１１の負極端子が接続されている。第１コンデンサ５１の第１端は、ＡＣ‐ＤＣコンバータ１１の正極端子に接続され、第１コンデンサ５１の第２端は、ＡＣ‐ＤＣコンバータ１１の負極端子に接続されている。なお、第１コンデンサ５１は、第１フルブリッジ回路５０の内部に設けられていてもよい。
【0016】
本実施形態において、第１～第４スイッチＱ１～Ｑ４は、ＳｉＣ（シリコンカーバイド）系材料や、ＧａＮ（窒化ガリウム）系材料などによって構成されており、Ｓｉで構成されたＮチャネルＭＯＳＦＥＴよりもスイッチング速度が速いという特性を有している。スイッチング速度とは、例えば、スイッチのオフ時を例に説明すると、ゲート電圧が下降し始めてからゲート電圧が閾値電圧Ｖｔｈ未満となるまでに要する時間のことである。
【0017】
電力変換装置４０は、第２フルブリッジ回路６０及び第２コンデンサ６１を備えている。第２フルブリッジ回路６０は、第５～第８スイッチＱ５～Ｑ８を備えている。本実施形態において、第５～第８スイッチＱ５～Ｑ８は、ＳｉＣ系材料やＧａＮ系材料などによって構成されたＮチャネルＭＯＳＦＥＴであり、第５～第８ボディダイオードＤ５～Ｄ８を有している。
【0018】
第５スイッチＱ５及び第７スイッチＱ７のドレインには、電力変換装置４０の第２高電位側端子ＣＨ２が接続されている。第５スイッチＱ５のソースには、第６スイッチＱ６のドレインが接続され、第７スイッチＱ７のソースには、第８スイッチＱ８のドレインが接続されている。第６スイッチＱ６及び第８スイッチＱ８のソースには、電力変換装置４０の第２低電位側端子ＣＬ２が接続されている。第２コンデンサ６１の第１端は、第２高電位側端子ＣＨ２を介して第１蓄電池２０の正極端子に接続され、第２コンデンサ６１の第２端は、第２低電位側端子ＣＬ２を介して第１蓄電池２０の負極端子に接続されている。なお、第２コンデンサ６１は、第２フルブリッジ回路６０の内部に設けられていてもよい。
【0019】
電力変換装置４０は、第３フルブリッジ回路７０及び第３コンデンサ７１を備えている。第３フルブリッジ回路７０は、第９～第１２スイッチＱ９～Ｑ１２を備えている。本実施形態において、第９～第１２スイッチＱ９～Ｑ１２は、ＳｉＣ系材料やＧａＮ系材料などによって構成されたＮチャネルＭＯＳＦＥＴであり、第９～第１２ボディダイオードＤ９～Ｄ１２を有している。
【0020】
第９スイッチＱ９及び第１１スイッチＱ１１のドレインには、電力変換装置４０の第３高電位側端子ＣＨ３が接続されている。第９スイッチＱ９のソースには、第１０スイッチＱ１０のドレインが接続され、第１１スイッチＱ１１のソースには、第１２スイッチＱ１２のドレインが接続されている。第１０スイッチＱ１０及び第１２スイッチＱ１２のソースには、電力変換装置４０の第３低電位側端子ＣＬ３が接続されている。第３コンデンサ７１の第１端は、第３高電位側端子ＣＨ３に接続され、第３コンデンサ７１の第２端は、第３低電位側端子ＣＬ３に接続されている。第３高電位側端子ＣＨ３及び第３低電位側端子ＣＬ３間の電圧は、所定の電圧範囲（例えば４０～４８Ｖ）に収まるように制御される。なお、第３コンデンサ７１は、第３フルブリッジ回路７０の内部に設けられていてもよい。
【0021】
電力変換装置４０は、降圧チョッパ回路７２を備えている。降圧チョッパ回路７２は、第１変圧スイッチＳＷ１、第２変圧スイッチＳＷ２、リアクトル７３及び第４コンデンサ７４を備えている。本実施形態において、第１変圧スイッチＳＷ１及び第２変圧スイッチＳＷ２は、ＮチャネルＭＯＳＦＥＴであり、第１，第２整流ダイオードＤｉ１，Ｄｉ２を有している。第１変圧スイッチＳＷ１のドレインには、電力変換装置４０の第３高電位側端子ＣＨ３が接続されている。第１変圧スイッチＳＷ１のソースには、リアクトル７３の第１端及び第２変圧スイッチＳＷ２のドレインが接続されている。リアクトル７３の第２端には、第４コンデンサ７４の第１端及び電力変換装置４０の第４高電位側端子ＣＨ４が接続されている。第２変圧スイッチＳＷ２のソースには、電力変換装置４０の第３，４低電位側端子ＣＬ３，ＣＬ４及び第４コンデンサ７４の第２端が接続されている。第４高電位側端子ＣＨ４には、第２蓄電池３０の正極端子が接続され、第４低電位側端子ＣＬ４には、第２蓄電池３０の負極端子が接続されている。
【0022】
電力変換装置４０は、第１コイル８１、第２コイル８２及び第３コイル８３を有するトランス８０を備えている。第１コイル８１の第１端には、第１スイッチＱ１のソース及び第２スイッチＱ２のドレインが接続され、第１コイル８１の第２端には、第３スイッチＱ３のソース及び第４スイッチＱ４のドレインが接続されている。第２コイル８２の第１端には、第５スイッチＱ５のソース及び第６スイッチＱ６のドレインが接続され、第２コイル８２の第２端には、第７スイッチＱ７のソース及び第８スイッチＱ８のドレインが接続されている。第３コイル８３の第１端には、第９スイッチＱ９のソース及び第１０スイッチＱ１０のドレインが接続され、第３コイル８３の第２端には、第１１スイッチＱ１１のソース及び第１２スイッチＱ１２のドレインが接続されている。
【0023】
本実施形態において、第１コイル８１の巻き数Ｎ１は８ターンであり、第２コイル８２の巻き数Ｎ２は７ターンであり、第３コイル８３の巻き数Ｎ３は１ターンである。なお、各コイル８１～８３の巻き数Ｎ１～Ｎ３は、電力変換装置４０に要求される仕様により変更してよい。
【0024】
第１コイル８１、第２コイル８２及び第３コイル８３は、例えばトランス８０が備えるコアを介して、互いに磁気結合する。第１コイル８１の第２端に対する第１端の電位が高くなる場合、第２コイル８２及び第３コイル８３それぞれには、その第２端よりも第１端の電位が高くなるような誘起電圧が発生する。一方、第１コイル８１の第１端に対する第２端の電位が高くなる場合、第２コイル８２及び第３コイル８３それぞれには、その第１端よりも第２端の電位が高くなるような誘起電圧が発生する。
【0025】
第１コイル８１の第２端に対する第１端の電位が高くなる場合、第１コイル８１の電圧Ｖｔ１の極性を正極性と定義し、第１コイル８１の第１端から第２端へと流れる電流ＩＬ１の向きを正と定義する。第２コイル８２の第２端に対する第１端の電位が高くなる場合、第２コイル８２の電圧Ｖｔ２の極性を正極性と定義し、第２コイル８２の第１端から第２端へと流れる電流ＩＬ２の向きを正と定義する。第３コイル８３の第２端に対する第１端の電位が高くなる場合、第３コイル８３の電圧Ｖｔ３の極性を正極性と定義し、第３コイル８３の第１端から第２端へと流れる電流ＩＬ３の向きを正と定義する。
【0026】
電力変換装置４０は、第１～第３電圧センサ９１～９３を備えている。第１電圧センサ９１は、第１コンデンサ５１の端子電圧である第１電圧を検出し、第２電圧センサ９２は、第２コンデンサ６１の端子電圧である第２電圧を検出し、第３電圧センサ９３は、第３コンデンサ７１の端子電圧である第３電圧を検出する。
【0027】
第１～第３電圧センサ９１～９３により検出された第１～第３電圧の検出値Ｖ１ｒ～Ｖ３ｒは、電力変換装置４０が備える制御部１００に入力される。制御部１００は、第１～第３電圧Ｖ１ｒ～Ｖ３ｒに基づいて、指令値を設定する。ここで、指令値には、第１～第３電圧Ｖ１ｒ～Ｖ３ｒの指令値及び各コイル８１～８３の電圧Ｖｔ１～Ｖｔ３の指令値が含まれる。制御部１００は、設定した指令値に基づいて、第１～第１２スイッチＱ１～Ｑ１２及び第１，第２変圧スイッチＳＷ１，ＳＷ２をオンオフする。なお、指令値の設定方法については後述する。
【0028】
以下、第１～第１２スイッチＱ１～Ｑ１２、第１，第２変圧スイッチＳＷ１，ＳＷ２の駆動態様について説明する。
【0029】
第１スイッチＱ１と第２スイッチＱ２とはデッドタイムＴＤを挟みつつ交互にオンされ、第３スイッチＱ３と第４スイッチＱ４とはデッドタイムＴＤを挟みつつ交互にオンされる。第１スイッチＱ１及び第４スイッチＱ４がオンされ、第２スイッチＱ２及び第３スイッチＱ３がオフされている場合、第１コイル８１の電圧Ｖｔ１の極性は、正極性となる。また、第１スイッチＱ１及び第４スイッチＱ４がオフされ、第２スイッチＱ２及び第３スイッチＱ３がオンされている場合、第１コイル８１の電圧Ｖｔ１の極性は、負極性となる。
【0030】
第５スイッチＱ５と第６スイッチＱ６とはデッドタイムＴＤを挟みつつ交互にオンされ、第７スイッチＱ７と第８スイッチＱ８とはデッドタイムＴＤを挟みつつ交互にオンされる。第５スイッチＱ５及び第８スイッチＱ８がオンされ、第６スイッチＱ６及び第７スイッチＱ７がオフされている場合、第２コイル８２の電圧Ｖｔ２の極性は、正極性となる。また、第５スイッチＱ５及び第８スイッチＱ８がオフされ、第６スイッチＱ６及び第７スイッチＱ７がオンされている場合、第２コイル８２の電圧Ｖｔ２の極性は、負極性となる。
【0031】
第９スイッチＱ９と第１０スイッチＱ１０とはデッドタイムＴＤを挟みつつ交互にオンされ、第１１スイッチＱ１１と第１２スイッチＱ１２とはデッドタイムＴＤを挟みつつ交互にオンされる。第９スイッチＱ９及び第１２スイッチＱ１２がオンされ、第１０スイッチＱ１０及び第１１スイッチＱ１１がオフされている場合、第３コイル８３の電圧Ｖｔ３の極性は、正極性となる。また、第９スイッチＱ９及び第１２スイッチＱ１２がオフされ、第１０スイッチＱ１０及び第１１スイッチＱ１１がオンされている場合、第３コイル８３の電圧Ｖｔ３の極性は、負極性となる。なお、本実施形態において、第１～第１２スイッチＱ１～Ｑ１２のスイッチング周期は、互いに同じである。
【0032】
各コイル８１～８３の間で伝達される電力は、各スイッチＱ１～Ｑ１２のオンへの切り替えタイミングにより制御される。例えば、第１スイッチＱ１のオンへの切り替えタイミングを基準タイミングとし、この基準タイミングに対して、第５スイッチＱ５のオンへの切り替えタイミングを遅らせることにより、第１コイル８１及び第２コイル８２の間で伝達される電力が制御される。また、例えば、第１スイッチＱ１のオンへの切り替えタイミングを基準タイミングとし、この基準タイミングに対して、第９スイッチＱ９のオンへの切り替えタイミングを遅らせることにより、第１コイル８１及び第３コイル８３の間で伝達される電力が制御される。
【0033】
第１変圧スイッチＳＷ１と第２変圧スイッチＳＷ２とは交互にオンされる。制御部１００は、第３電圧Ｖ３ｒを目標電圧に降圧し、降圧した電圧を第２蓄電池３０に供給すべく、第１変圧スイッチＳＷ１及び第２変圧スイッチＳＷ２のオンオフ比であるデューティ比を制御する。
【0034】
次に、本実施形態とは異なる比較例を用いて、各フルブリッジ回路５０，６０，７０のスイッチング損失が増大してしまう場合について説明する。ここでは、第１コイル８１から第２，第３コイル８３へと電力を伝達する場合に、第２フルブリッジ回路６０のスイッチング損失が増大してしまう比較例について説明する。
【0035】
図２は、比較例の制御を示すタイムチャートである。図２において、（ａ）～（ｃ）は各コイル８１～８３の電圧Ｖｔ１～Ｖｔ３の推移を示し、（ｄ）～（ｆ）は各コイル８１～８３に流れる電流ＩＬ１～ＩＬ３の推移を示し、（ｇ）は第５スイッチＱ５に流れる電流ＩＱ５の推移を示し、（ｈ）は第５スイッチＱ５のソースドレイン間の電圧ＶＱ５の推移を示し、（ｉ）は第５スイッチＱ５の操作状態を示す。
【0036】
比較例では、第１コイル８１から第２，第３コイル８２，８３へと電力が伝達される。また、第１電圧Ｖ１ｒが４００Ｖとされ、第２電圧Ｖ２ｒが２９０Ｖとされ、第３電圧Ｖ３ｒが５０Ｖとされる。
【0037】
第１期間Ｔ１は第５スイッチＱ５がオンからオフへ切り替えられる直前の期間であり、第２期間Ｔ２は第５スイッチＱ５がオンからオフへ切り替えられた直後の期間である。第１期間Ｔ１及び第２期間Ｔ２の間には、第５～第８スイッチＱ５～Ｑ８がオフされるデッドタイムＴＤが存在する。
【0038】
図３～５は、第１期間Ｔ１、第１期間Ｔ１後のデッドタイムＴＤ及び第２期間Ｔ２の電流経路を示す図である。なお、図３～５において、先の図１に示した構成については、便宜上、同一の符号を付している。また、第３フルブリッジ回路７０、第３コンデンサ７１及び第３コイル８３等の図示は省略している。
【0039】
図３に、第１期間Ｔ１の電流経路を示す。第１フルブリッジ回路５０側の電流経路は、第１コンデンサ５１→第２スイッチＱ２→第１コイル８１→第３スイッチＱ３→第１コンデンサ５１となる。第１コイル８１に流れる電流ＩＬ１の符号は正である。一方、第２フルブリッジ回路６０側の電流経路は、第２コンデンサ６１→第８スイッチＱ８及び第８ボディダイオードＤ８→第２コイル８２→第５スイッチＱ５及び第５ボディダイオードＤ５→第２コンデンサ６１となる。第２コイル８２に流れる電流ＩＬ２の符号は負である。第６，第７スイッチＱ６，Ｑ７のソースドレイン間に形成される寄生容量には、ソース側よりもドレイン側の電位が高くなるように電荷が蓄積される。
【0040】
図４に、第１期間Ｔ１後におけるデッドタイムＴＤの電流経路を示す。第１フルブリッジ回路５０側の電流経路は、第１期間Ｔ１と同じである。一方、第２フルブリッジ回路６０においては、第５スイッチＱ５及び第８スイッチＱ８がオフに切り替えられる。第２フルブリッジ回路６０側の電流経路は、第２コンデンサ６１→第８ボディダイオードＤ８→第２コイル８２→第５ボディダイオードＤ５→第２コンデンサ６１となる。この場合では、第２コイル８２に流れる電流ＩＬ２の符号が負となる向きに、第５，第８ボディダイオードＤ５，Ｄ８を介して電流が還流する。
【0041】
図５に、第２期間Ｔ２の電流経路を示す。第１フルブリッジ回路５０側の電流経路は、第１期間Ｔ１後のデッドタイムＴＤと同じである。一方、第２フルブリッジ回路６０においては、第７スイッチＱ７及び第６スイッチＱ６がオンに切り替えられる。第２フルブリッジ回路６０側の電流経路は、第２コンデンサ６１→第７スイッチＱ７→第２コイル８２→第６スイッチＱ６→第２コンデンサ６１となる。この場合、第６スイッチＱ６及び第７スイッチＱ７がオンされることに伴い発生するスイッチング損失が増大する。
【0042】
詳しくは、第５ボディダイオードＤ５及び第８ボディダイオードＤ８にリカバリ電流が流れる。また、第６スイッチＱ６及び第７スイッチＱ７の寄生容量に蓄積された電荷が放電される。これにより、第２フルブリッジ回路６０に一時的に大きな電流が流れる。このため、第６スイッチＱ６及び第７スイッチＱ７がオンされる際のスイッチング損失が増大する。
【0043】
図２の説明に戻り、第３期間Ｔ３は第５スイッチＱ５がオフからオンへ切り替えられる直前の期間であり、第４期間Ｔ４は第５スイッチＱ５がオフからオンへ切り替えられた直後の期間である。第３期間Ｔ３及び第４期間Ｔ４の間には、第５～第８スイッチＱ５～Ｑ８がオフされるデッドタイムＴＤが存在する。
【0044】
図６～８は、第３期間Ｔ３、第３期間Ｔ３後のデッドタイムＴＤ及び第４期間Ｔ４の電流経路を示す図である。なお、図６～８において、先の図１に示した構成については、便宜上、同一の符号を付している。また、第３フルブリッジ回路７０、第３コンデンサ７１及び第３コイル８３等の図示は省略している。
【0045】
図６に、第３期間Ｔ３の電流経路を示す。第１フルブリッジ回路５０側の電流経路は、第１コンデンサ５１→第４スイッチＱ４→第１コイル８１→第１スイッチＱ１→第１コンデンサ５１となる。第１コイル８１に流れる電流ＩＬ１の符号は負である。一方、第２フルブリッジ回路６０側の電流経路は、第２コンデンサ６１→第６スイッチＱ６及び第６ボディダイオードＤ６→第２コイル８２→第７スイッチＱ７及び第７ボディダイオードＤ７→第２コンデンサ６１となる。第２コイル８２に流れる電流ＩＬ２の符号は正である。第５，第８スイッチＱ５，Ｑ８のソースドレイン間に形成される寄生容量には、ソース側よりもドレイン側の電位が高くなるように電荷が蓄積される。
【0046】
図７に、第３期間Ｔ３後におけるデッドタイムＴＤの電流経路を示す。第１フルブリッジ回路５０側の電流経路は、第３期間Ｔ３と同じである。一方、第２フルブリッジ回路６０においては、第６スイッチＱ６及び第７スイッチＱ７がオフに切り替えられる。第２フルブリッジ回路６０側の電流経路は、第２コンデンサ６１→第６ボディダイオードＤ６→第２コイル８２→第７ボディダイオードＤ７→第２コンデンサ６１となる。この場合では、第２コイル８２に流れる電流ＩＬ２の符号が正となる向きに、第６，第７ボディダイオードＤ６，Ｄ７を介して電流が還流する。
【0047】
図８に、第４期間Ｔ４の電流経路を示す。第１フルブリッジ回路５０側の電流経路は、第３期間Ｔ３後のデッドタイムＴＤと同じである。一方、第２フルブリッジ回路６０においては、第５スイッチＱ５及び第８スイッチＱ８がオンに切り替えられる。第２フルブリッジ回路６０側の電流経路は、第２コンデンサ６１→第５スイッチＱ５→第２コイル８２→第８スイッチＱ８→第２コンデンサ６１となる。この場合、第５スイッチＱ５及び第８スイッチＱ８がオンされることに伴い発生するスイッチング損失が増大する。
【0048】
詳しくは、第６ボディダイオードＤ６及び第７ボディダイオードＤ７にリカバリ電流が流れる。また、第５スイッチＱ５及び第８スイッチＱ８の寄生容量に蓄積された電荷が放電される。これにより、第２フルブリッジ回路６０に一時的に大きな電流が流れる。このため、第５スイッチＱ５及び第８スイッチＱ８がオンされる際のスイッチング損失が増大する。
【0049】
ここで、比較例の制御において、スイッチング損失が増大するのは、第１期間Ｔ１において第２コイル８２に流れる電流ＩＬ２の符号が負とされるためであり、第３期間Ｔ３において第２コイル８２に流れる電流ＩＬ２の符号が正とされるためである。
【0050】
本願発明者は、比較例の制御において、第２コイル８２の単位巻き数あたりの第２電圧Ｖ２ｒが、第１，第３コイル８１，８３の単位巻き数あたりの第１，第３電圧Ｖ１ｒ，Ｖ３ｒよりも低い場合、上述した電流ＩＬ２の符号の状態でスイッチのオンオフが行われる可能性が高いことに着目した。なお、本実施形態において、第１コイル８１の単位巻き数あたりの第１電圧Ｖ１ｒとはＶ１ｒ／Ｎ１であり、第２コイル８２の単位巻き数あたりの第２電圧Ｖ２ｒとはＶ２ｒ／Ｎ２であり、第３コイル８３の単位巻き数あたりの第３電圧とはＶ３ｒ／Ｎ３である。比較例の制御では、第１コイル８１の単位巻き数あたりの第１電圧Ｖ１ｒは５０Ｖであり、第２コイル８２の単位巻き数あたりの第２電圧Ｖ２ｒは４１．４３Ｖであり、第３コイル８３の単位巻き数あたりの第３電圧は５０Ｖである。
【0051】
詳しくは、比較例の制御では、第２コイル８２の単位巻き数あたりの第２電圧Ｖ２ｒが、第１，第３コイル８１，８３の単位巻き数あたりの第１，第３電圧Ｖ１ｒ，Ｖ３ｒよりも低いことに起因して、第１制御期間ＴＡにおいて、第２コイル８２に流れる電流ＩＬ２の時間変化量が負となる。ここで、第１制御期間ＴＡとは、オンされるスイッチがＱ１，Ｑ４，Ｑ５，Ｑ８，Ｑ９，Ｑ１２であり、オフされるスイッチがＱ２，Ｑ３，Ｑ６，Ｑ７，Ｑ１０，Ｑ１１である期間である。この場合、第２コイル８２に流れる電流ＩＬ２が負側に増大するため、第１期間Ｔ１において、第２コイル８２に流れる電流ＩＬ２の符号が負となり易い。
【0052】
また、比較例の制御では、第２コイル８２の単位巻き数あたりの第２電圧Ｖ２ｒが、第１，第３コイル８１，８３の単位巻き数あたりの第１，第３電圧Ｖ１ｒ，Ｖ３ｒよりも低いことに起因して、第２制御期間ＴＢにおいて、第２コイル８２に流れる電流ＩＬ２の時間変化量が正となる。ここで、第２制御期間ＴＢとは、オンされるスイッチがＱ２，Ｑ３，Ｑ６，Ｑ７，Ｑ１０，Ｑ１１である期間であり、オフされるスイッチがＱ１，Ｑ４，Ｑ５，Ｑ８，Ｑ９，Ｑ１２である期間である。この場合、第２コイル８２に流れる電流ＩＬ２が正側に増大するため、第３期間Ｔ３において、第２コイル８２に流れる電流ＩＬ２の符号が正となり易い。
【0053】
なお、各制御期間ＴＡ，ＴＢにおける第２コイル８２に流れる電流ＩＬ２の時間変化量について、補助的に説明する。ここでは、第１～第３コイル８１～８３の関係を、第１～第３等価コイルがΔ結線された等価回路と考える。ここで、第１等価コイルは、第１コイル８１及び第２コイル８２の関係を表すものであり、第２等価コイルは、第１コイル８１及び第３コイル８３の関係を表すものであり、第３等価コイルは、第２コイル８２及び第３コイル８３の関係を表すものである。この場合、第２コイル８２に流れる電流ＩＬ２は、第１等価コイルを流れる電流と、第３等価コイルを流れる電流の和となる。
【0054】
第１制御期間ＴＡにおいて、第２コイル８２の単位巻き数あたりの第２電圧Ｖ２ｒが、第１コイル８１の単位巻き数あたりの第１電圧Ｖ１ｒよりも低い場合、第１等価コイルを流れる電流の時間変化量が負となる。第２コイル８２の単位巻き数あたりの第２電圧Ｖ２ｒが、第３コイル８３の単位巻き数あたりの第３電圧Ｖ３ｒよりも低い場合、第３等価コイルを流れる電流の時間変化量が負となる。このため、第２コイル８２に流れる電流ＩＬ２の時間変化量が負となる。
【0055】
また、第２制御期間ＴＢにおいて、第２コイル８２の単位巻き数あたりの第２電圧Ｖ２ｒが、第１コイル８１の単位巻き数あたりの第１電圧Ｖ１ｒよりも低い場合、第１等価コイルを流れる電流の時間変化量が正となる。第２コイル８２の単位巻き数あたりの第２電圧Ｖ２ｒが、第３コイル８３の単位巻き数あたりの第３電圧Ｖ３ｒよりも低い場合、第３等価コイルを流れる電流の時間変化量が正となる。このため、第２コイル８２に流れる電流ＩＬ２の時間変化量が正となる。
【0056】
詳しくは、各制御期間ＴＡ，ＴＢにおける第２コイル８２に流れる電流ＩＬ２の時間変化量は、第１～第３コイル８１～８３の電圧Ｖｔ１～Ｖｔ３を用いて、下式（ｃ１）で表される。
【0057】
【数1】
【0058】
比較例の制御において、第１制御期間ＴＡでは、第１コイル８１の電圧Ｖｔ１が４００Ｖとされ、第２コイル８２の電圧Ｖｔ２が２９０Ｖとされ、第３コイル８３の電圧Ｖｔ３が５０Ｖとされる。このため、上式（ｃ１）において、第２コイル８２に流れる電流ＩＬ２の時間変化量が負となる。
【0059】
比較例の制御において、第２制御期間ＴＢでは、第１コイル８１の電圧Ｖｔ１が－４００Ｖとされ、第２コイル８２の電圧Ｖｔ２が－２９０Ｖとされ、第３コイル８３の電圧Ｖｔ３が－５０Ｖとされる。このため、上式（ｃ１）において、第２コイル８２に流れる電流ＩＬ２の時間変化量が正となる。
【0060】
上述したように、第２コイル８２の単位巻き数あたりの第２電圧Ｖ２ｒが、第１，第３コイル８１，８３の単位巻き数あたりの第１，第３電圧Ｖ１ｒ，Ｖ３ｒよりも低い場合、第２フルブリッジ回路６０でスイッチング損失が増大してしまうことが懸念される。
【0061】
そこで、本実施形態では、各コイル８１～８３の単位巻き数あたりの各電圧Ｖ１ｒ～Ｖ３ｒが互いに近づけられる。本実施形態では、第１電圧Ｖ１ｒが４００Ｖに代えて３３０Ｖとされ、第３電圧Ｖ３ｒが５０Ｖに代えて４０Ｖとされる。この場合、第１コイル８１の単位巻き数あたりの第１電圧Ｖ１ｒは４１．２５Ｖであり、第２コイル８２の単位巻き数あたりの第２電圧Ｖ２ｒは４１．４３Ｖであり、第３コイル８３の単位巻き数あたりの第３電圧Ｖ３ｒは４０Ｖである。これにより、第２，第３コイル８２，８３の単位巻き数あたりの第２，第３電圧Ｖ２ｒ，Ｖ３ｒが比較例よりも低減され、比較例の制御と比べて、各コイル８１～８３の単位巻き数あたりの各電圧Ｖ１ｒ～Ｖ３ｒが互いに近づけられる。この場合、各制御期間ＴＡ，ＴＢにおける第２コイル８２に流れる電流ＩＬ２の時間変化量は略０とされる。
【0062】
なお、各コイル８１～８３の単位巻き数あたりの各電圧Ｖ１ｒ～Ｖ３ｒを互いに近づけるとは、例えば以下のようにすることである。第１コイル８１の単位巻き数あたりの第１電圧Ｖ１ｒをＶ１ａとし、第２コイル８２の単位巻き数あたりの第２電圧Ｖ２ｒをＶ２ａとし、第３コイル８３の単位巻き数あたりの第３電圧Ｖ３ｒをＶ３ａとする。Ｖ１ａ，Ｖ２ａ，Ｖ３ａのうち、最も小さい値をＶｍとする。この場合において、Ｖ１ａ／Ｖｍ，Ｖ２ａ／Ｖｍ，Ｖ３ａ／Ｖｍが所定範囲の場合をＶ１ａ，Ｖ２ａ，Ｖ３ａが互いに近い場合とする。所定範囲は、例えば、１～１．１であり、望ましくは１～１．０６であり、より望ましくは１～１．０３である。
【0063】
図９は、本実施形態の制御の一例を示すタイムチャートであり、各制御期間ＴＡ，ＴＢにおける第２コイル８２に流れる電流ＩＬ２の時間変化量が略０とされる制御の一例である。図９において、（ａ）～（ｉ）は、図２の（ａ）～（ｉ）に対応している。本実施形態でも、第１コイル８１から第２，第３コイル８２，８３へと電力が伝達される。
【0064】
第５期間Ｔ５は第５スイッチＱ５がオンからオフへ切り替えられる直前の期間であり、第６期間Ｔ６は第５スイッチＱ５がオンからオフへ切り替えられた直後の期間である。第５期間Ｔ５及び第６期間Ｔ６の間には、第５～第８スイッチＱ５～Ｑ８がオフされるデッドタイムＴＤが存在する。
【0065】
図１０～１２は、第５期間Ｔ５、第５期間Ｔ５後のデッドタイムＴＤ及び第６期間Ｔ６の電流経路を示す図である。なお、図１０～１２において、先の図１に示した構成については、便宜上、同一の符号を付している。また、第３フルブリッジ回路７０、第３コンデンサ７１及び第３コイル８３等の図示は省略している。
【0066】
図１０に、第５期間Ｔ５の電流経路を示す。第１フルブリッジ回路５０側の電流経路は、第１コンデンサ５１→第３スイッチＱ３→第１コイル８１→第２スイッチＱ２→第１コンデンサ５１となる。第１コイル８１に流れる電流ＩＬ１の符号は負である。一方、第２フルブリッジ回路６０側の電流経路は、第２コンデンサ６１→第５スイッチＱ５→第２コイル８２→第８スイッチＱ８→第２コンデンサ６１となる。第２コイル８２に流れる電流ＩＬ２の符号は正である。第６，第７スイッチＱ６，Ｑ７のソースドレイン間に形成される寄生容量には、ソース側よりもドレイン側の電位が高くなるように電荷が蓄積される。
【0067】
図１１に、第５期間Ｔ５後におけるデッドタイムＴＤの電流経路を示す。第１フルブリッジ回路５０側の電流経路は、第５期間Ｔ５と同じである。一方、第２フルブリッジ回路６０においては、第５スイッチＱ５及び第８スイッチＱ８がオフに切り替えられる。第２フルブリッジ回路６０側の電流経路は、第２コンデンサ６１→第６スイッチＱ６→第２コイル８２→第７スイッチＱ７→第２コンデンサ６１となる。この場合、第５スイッチＱ５及び第８スイッチＱ８がオフされることに伴いスイッチング損失が発生する。ただし、このスイッチング損失は、第２フルブリッジ回路６０に流れる電流が比較的小さいため、比較例の制御において、各スイッチＱ５～Ｑ８がオンされることに伴い発生するスイッチング損失に比べて小さくなる。
【0068】
第５期間後のデッドタイムＴＤでは、第２コイル８２に流れる電流ＩＬ２の符号が正となる向きに、第６スイッチＱ６及び第７スイッチＱ７の寄生容量に蓄積された電荷が放電される。本実施形態では、第５期間後のデッドタイムＴＤとして、第６スイッチＱ６及び第７スイッチＱ７の寄生容量に蓄積された電荷が放電されるのに十分な期間が設定される。
【0069】
図１２に、第６期間Ｔ６の電流経路を示す。第１フルブリッジ回路５０側の電流経路は、第５期間Ｔ５後のデッドタイムＴＤと同じである。一方、第２フルブリッジ回路６０においては、第６スイッチＱ６及び第７スイッチＱ７がオンに切り替えられる。第２フルブリッジ回路６０側の電流経路は、第２コンデンサ６１→第６スイッチＱ６→第２コイル８２→第７スイッチＱ７→第２コンデンサ６１となる。この場合、第６スイッチＱ６及び第７スイッチＱ７の寄生容量に蓄積された電荷が放電された状態で、第６スイッチＱ６及び第７スイッチＱ７がオンされる。また、第６スイッチＱ６及び第７スイッチＱ７がオンされても、対向アームの第５，第８ボディダイオードＤ５，Ｄ８にリカバリ電流が流れない。そのため、第２フルブリッジ回路６０を流れる電流が低減された状態で、第６スイッチＱ６及び第７スイッチＱ７がオンされる。その結果、第６スイッチＱ６及び第７スイッチＱ７がオンされることに伴うスイッチング損失を低減することができる。
【0070】
第７期間Ｔ７は第５スイッチＱ５がオフからオンへ切り替えられる直前の期間であり、第８期間Ｔ８は第５スイッチＱ５がオフからオンへ切り替えられた直後の期間である。第７期間Ｔ７及び第８期間Ｔ８の間には、第５～第８スイッチＱ５～Ｑ８がオフされるデッドタイムＴＤが存在する。
【0071】
図１３～１５は、第７期間Ｔ７、デッドタイムＴＤ及び第８期間Ｔ８の電流経路を示す図である。なお、図１３～１５において、先の図１に示した構成については、便宜上、同一の符号を付している。また、第３フルブリッジ回路７０、第３コンデンサ７１及び第３コイル８３等の図示は省略している。
【0072】
図１３に、第７期間Ｔ７の電流経路を示す。第１フルブリッジ回路５０側の電流経路は、第１コンデンサ５１→第１スイッチＱ１→第１コイル８１→第４スイッチＱ４→第１コンデンサ５１となる。第１コイル８１に流れる電流ＩＬ１の符号は正である。一方、第２フルブリッジ回路６０側の電流経路は、第２コンデンサ６１→第７スイッチＱ７→第２コイル８２→第６スイッチＱ６→第２コンデンサ６１となる。第２コイル８２に流れる電流ＩＬ２の符号は負である。第５，第８スイッチＱ５，Ｑ８のソースドレイン間に形成される寄生容量には、ソース側よりもドレイン側の電位が高くなるように電荷が蓄積される。
【0073】
図１４に、第７期間Ｔ７後におけるデッドタイムＴＤの電流経路を示す。第１フルブリッジ回路５０側の電流経路は、第７期間Ｔ７と同じである。一方、第２フルブリッジ回路６０においては、第６スイッチＱ６及び第７スイッチＱ７がオフに切り替えられる。第２フルブリッジ回路６０側の電流経路は、第２コンデンサ６１→第８スイッチＱ８→第２コイル８２→第５スイッチＱ５→第２コンデンサ６１となる。この場合、第６スイッチＱ６及び第７スイッチＱ７がオフされることに伴いスイッチング損失が発生する。このスイッチング損失は、第２フルブリッジ回路６０に流れる電流が比較的小さいため、比較例の制御において、各スイッチＱ５～Ｑ８がオンされることに伴い発生するスイッチング損失よりも小さくなる。
【0074】
第７期間Ｔ７後のデッドタイムＴＤでは、第２コイル８２に流れる電流ＩＬ２の符号が負となる向きに、第５スイッチＱ５及び第８スイッチＱ８の寄生容量に蓄積された電荷が放電される。本実施形態では、第５期間後のデッドタイムＴＤとして、第５スイッチＱ５及び第８スイッチＱ８の寄生容量に蓄積された電荷が放電されるのに十分な期間が設定される。
【0075】
図１５に、第８期間Ｔ８の電流経路を示す。第１フルブリッジ回路５０側の電流経路は、第７期間Ｔ７後のデッドタイムＴＤと同じである。一方、第２フルブリッジ回路６０においては、第５スイッチＱ５及び第８スイッチＱ８がオンに切り替えられる。第２フルブリッジ回路６０側の電流経路は、第２コンデンサ６１→第８スイッチＱ８→第２コイル８２→第５スイッチＱ５→第２コンデンサ６１となる。この場合、第５スイッチＱ５及び第８スイッチＱ８の寄生容量に蓄積された電荷が放電された状態で、第５スイッチＱ５及び第８スイッチＱ８がオンされる。また、第５スイッチＱ５及び第８スイッチＱ８がオンされても、対向アームの第６，第７ボディダイオードＤ６，Ｄ７にリカバリ電流が流れない。そのため、第２フルブリッジ回路６０を流れる電流が低減された状態で、第５スイッチＱ５及び第８スイッチＱ８がオンされる。その結果、第５スイッチＱ５及び第８スイッチＱ８がオンされることに伴うスイッチング損失を低減することができる。
【0076】
図９～１５では、第２フルブリッジ回路６０において、スイッチング損失が低減されることを説明した。本実施形態では、各コイル８１～８３単位巻き数あたりの各電圧Ｖ１ｒ～Ｖ３ｒが互いに近づけられるため、第１，第３フルブリッジ回路５０，７０においても、第２フルブリッジ回路６０と同様の理由により、スイッチング損失を低減することができる。
【0077】
続いて、制御部１００が行う制御について説明する。
【0078】
制御部１００は、第１～第３電圧センサ９１～９３により検出された第１～第３電圧Ｖ１ｒ～Ｖ３ｒを取得する。制御部１００は、取得した第１～第３電圧Ｖ１ｒ～Ｖ３ｒに基づいて、第１～第３電圧Ｖ１ｒ～Ｖ３ｒの指令値を設定する。
【0079】
本実施形態では、制御部１００は、各コイル８１～８３の単位巻き数あたりの各電圧Ｖ１ｒ～Ｖ３ｒが互いに近づくように、第１～第３電圧Ｖ１ｒ～Ｖ３ｒの指令値を設定する。具体的には、制御部１００は、第１電圧Ｖ１ｒの第１指令値を３３０Ｖとし、第２電圧Ｖ２ｒの第２指令値を２９０Ｖとし、第３電圧Ｖ３ｒの第３指令値を４０Ｖとする。
【0080】
制御部１００は、第１～第３電圧センサ９１～９３により検出される第１～第３電圧の検出値Ｖ１ｒ～Ｖ３ｒが、設定された第１～第３指令値になるように、スイッチング制御を行う。例えば、制御部１００は、ＡＣ‐ＤＣコンバータ１１の出力電圧を制御することにより、第１電圧Ｖ１ｒを第１指令値に制御する。また、例えば、制御部１００は、第９～第１２スイッチＱ９～Ｑ１２のスイッチング制御を行うことにより、第３電圧Ｖ３ｒを第３指令値に制御する。
【0081】
図１６に、制御部１００が所定周期で繰り返し実行する処理の手順を示す。
【0082】
ステップＳ１０では、電力変換装置４０の駆動要求があるか否かを判定する。ステップＳ１０において否定判定した場合、ステップＳ１１に進み、電力変換装置４０を待機モードに設定する。ステップＳ１２では、第１～第１２スイッチＱ１～Ｑ１２及び第１，第２変圧スイッチＳＷ１，ＳＷ２をオフする。
【0083】
ステップＳ１０において肯定判定した場合、ステップＳ１３に進み、動作モードに設定する。この場合、第１～第３フルブリッジ回路５０，６０，７０の中から、電力供給源となる送電回路、電力供給源から給電される受電回路を選択する。また、第１～第３フルブリッジ回路５０，６０，７０の中から損失低減対象を選択する。損失低減対象とは、第１～第３フルブリッジ回路５０，６０，７０のうち、スイッチング損失の低減対象となる回路である。本実施形態では、第１フルブリッジ回路５０を送電回路として選択し、第２，第３フルブリッジ回路６０，７０を受電回路として選択する。また、第１～第３フルブリッジ回路５０，６０，７０を損失低減対象として選択する。
【0084】
なお、本実施形態では、第１高電位側端子ＣＨ１及び第１低電位側端子ＣＬ１が「送電端子」に相当し、第１コイル８１が「送電コイル」に相当する。第２，第３高電位側端子ＣＨ２，ＣＨ３及び第２，第３低電位側端子ＣＬ２，ＣＬ３が「受電端子」に相当し、第２，第３コイル８２，８３が「受電コイル」に相当する。第１，第３スイッチＱ１，Ｑ３が「上アーム送電スイッチ」に相当し、第２，第４スイッチＱ２，Ｑ４が「下アーム送電スイッチ」に相当し、第５，第７，第９，第１１スイッチＱ５，Ｑ７，Ｑ９，Ｑ１１が「上アーム受電スイッチ」に相当し、第６，第８，第１０，第１２スイッチＱ６，Ｑ８，Ｑ１０，Ｑ１２が「下アーム受電スイッチ」に相当する。
【0085】
ステップＳ１４では、第１～第３電圧センサ９１～９３により検出された第１～第３電圧の検出値Ｖ１ｒ～Ｖ３ｒを取得する。ステップＳ１５では、取得した第１～第３電圧Ｖ１ｒ～Ｖ３ｒに基づいて、第１～第３指令値を設定する。本実施形態では、各コイル８１～８３の単位巻き数あたりの各電圧Ｖ１ｒ～Ｖ３ｒが互いに近づくように、第１～第３指令値を設定する。ステップＳ１６では、取得した第１～第３電圧Ｖ１ｒ～Ｖ３ｒが、設定した第１～第３指令値になるようにスイッチング制御を行う。
【0086】
図１７は、本実施形態に係る制御と、比較例の制御とで、第２フルブリッジ回路６０で発生するスイッチング損失を比較した図である。図１７では、第１コイル８１側から第２，第３コイル８２，８３側へと電力が伝達される場合のスイッチング損失を示す。条件Ａでは、第１コイル８１側から第２コイル８２側へと伝達される電力Ｐｏｕｔ１が１．６ｋＷとされ、第１コイル８１側から第３コイル８３側へと伝達される電力Ｐｏｕｔ２が０．６ｋＷとされる。条件Ｂでは、電力Ｐｏｕｔ１が１．６ｋＷとされ、電力Ｐｏｕｔ２が１．２ｋＷとされる。条件Ｃでは、電力Ｐｏｕｔ１が１．６ｋＷとされ、電力Ｐｏｕｔ２が１．８ｋＷとされる。各条件Ａ～Ｃにおいて、比較例のスイッチン損失に比べて、本実施形態ではスイッチング損失を９割ほど低減できることが確かめられた。
【0087】
＜第２実施形態＞
以下、第２実施形態について、第１実施形態との相違点を中心に図面を参照しつつ説明する。本実施形態では、各コイル８１～８３の単位巻き数あたりの各電圧Ｖ１ｒ～Ｖ３ｒが互いに近づくように、第１～第３指令値が設定されることに加えて、１スイッチング周期内に還流期間が設けられる。
以下、第２実施形態について、第１実施形態との相違点を中心に図面を参照しつつ説明する。本実施形態では、各コイル８１～８３の単位巻き数あたりの各電圧Ｖ１ｒ～Ｖ３ｒが互いに近づくように、第１～第３指令値が設定されることに加えて、１スイッチング周期内に還流期間が設けられる。
【0088】
図１８は、本実施形態の制御の一例を示すタイムチャートであり、各スイッチＱ１～Ｑ４の１スイッチング周期内に、第１還流期間ＴＣ１及び第２還流期間ＴＣ２が設けられる制御の一例である。図１８において、（ａ）～（ｉ）は、図９の（ａ）～（ｉ）に対応している。本実施形態でも、第１コイル８１から第２，第３コイル８２，８３へと電力が伝達される。
【0089】
第１還流期間ＴＣ１及び第２還流期間ＴＣ２は、第１コイル８１の第１端及び第２端が短絡される期間である。具体的には、第１還流期間ＴＣ１では、第１フルブリッジ回路５０において、第１，第３スイッチＱ１，Ｑ３がオンされ、第２，第４スイッチＱ２，Ｑ４がオフされる。また、第２還流期間ＴＣ２では、第１フルブリッジ回路５０において、第２，第４スイッチＱ２，Ｑ４がオンされ、第１，第３スイッチＱ１，Ｑ３がオフされる。
【0090】
なお、第１還流期間ＴＣ１において、第２，第４スイッチＱ２，Ｑ４がオンされ、第１，第３スイッチＱ１，Ｑ３がオフされてもよい。また、第２還流期間ＴＣ２において、第１，第３スイッチＱ１，Ｑ３がオンされ、第２，第４スイッチＱ２，Ｑ４がオフされてもよい。
【0091】
１スイッチング周期内に第１還流期間ＴＣ１及び第２還流期間ＴＣ２が設けられることにより、第１コイル８１の電圧Ｖｔ１が０Ｖとなる期間が生じる。１スイッチング周期内における第１還流期間ＴＣ１及び第２還流期間ＴＣ２の割合が大きいほど、第１コイル８１の電圧Ｖｔ１の実効値が低減される。この場合でも、第１コイル８１の単位巻き数あたりの第１電圧Ｖ１ｒを低減するのと同じ効果を得ることができる。そのため、例えば第１電圧Ｖ１ｒの第１指令値の設定範囲に制約等があり、第１指令値を低減できない場合でも、第１，第２還流期間ＴＣ１，ＴＣ２を設けることにより、スイッチング損失の低減を図ることができる。
【0092】
そこで、制御部１００は、第１電圧Ｖ１ｒの第１指令値を低減することに加えて、第１還流期間ＴＣ１及び第２還流期間ＴＣ２を設ける。本実施形態では、制御部１００は、第１電圧Ｖ１ｒの第１指令値を３３０Ｖとすることに代えて、第１電圧Ｖ１ｒの第１指令値を３５０Ｖとするとともに、第１還流期間ＴＣ１及び第２還流期間ＴＣ２を設ける。この場合でも、第１実施形態と同様の効果を得ることができる。
【0093】
＜第３実施形態＞
以下、第３実施形態について、第１実施形態との相違点を中心に図面を参照しつつ説明する。本実施形態では、第１～第３指令値の設定方法を変更する。
以下、第３実施形態について、第１実施形態との相違点を中心に図面を参照しつつ説明する。本実施形態では、第１～第３指令値の設定方法を変更する。
【0094】
第１～第３指令値の設定範囲の制約等に起因して、各コイル８１～８３の単位巻き数あたりの各電圧Ｖ１ｒ～Ｖ３ｒを互いに近づけることができない場合がある。この場合、第１～第３フルブリッジ回路５０，６０，７０のうち一部の回路では、スイッチング損失が増大してしまう。
【0095】
そこで、本実施形態では、第１～第３フルブリッジ回路５０，６０，７０のうち、優先的にスイッチング損失を低減すべき回路が損失低減対象として選択される。本実施形態では、スイッチング損失が増大し易い回路として、スイッチング速度が低いスイッチで構成されたフルブリッジ回路や、伝達電力が大きくなり易い送電回路が損失低減対象として選択される。
【0096】
本実施形態では、第１～第３コイル８１～８３のうち、損失低減対象であるフルブリッジ回路に接続されたコイルが特定コイルとされ、特定コイルの単位巻き数あたりの電圧が、残りのコイルの単位巻き数あたりの電圧よりも高くされる。
【0097】
以下、本実施形態に係る電力変換装置４０の構成について、図１９を用いて説明する。第３フルブリッジ回路７０は、第９，第１０，第１１，第１２スイッチＱ９，Ｑ１０，Ｑ１１，Ｑ１２に代えて、第１３，第１４，第１５，第１６スイッチＱ１３，Ｑ１４，Ｑ１５，Ｑ１６を備えている。第１３～第１６スイッチＱ１３～Ｑ１６は、Ｓｉで構成されたＩＧＢＴである。各スイッチＱ１３～Ｑ１６には、フリーホイールダイオードとしての第１３～第１６ダイオードＤ１３～Ｄ１６が逆並列接続されている。第１３～第１６スイッチＱ１３～Ｑ１６のスイッチング速度は、第１～第８スイッチＱ１～Ｑ８のスイッチング速度よりも低い。なお、本実施形態において、第３フルブリッジ回路７０が「特定受電回路」に相当する。
【0098】
次に、制御部１００が所定周期で繰り返し実行する処理について、図１６を用いて説明する。本実施形態では、ステップＳ１３において、第２フルブリッジ回路６０を送電回路として選択し、第１，第３フルブリッジ回路５０，７０を受電回路として選択する。スイッチング速度が低いスイッチで構成された第３フルブリッジ回路７０と、送電回路である第２フルブリッジ回路６０とを損失低減対象として選択する。
【0099】
なお、本実施形態において、第２高電位側端子ＣＨ２及び第２低電位側端子ＣＬ２が「送電端子」に相当し、第２コイル８２が「送電コイル」に相当し、第５～第８スイッチＱ５～Ｑ８が「送電スイッチ」に相当する。第１高電位側端子ＣＨ１及び第１低電位側端子ＣＬ１が「受電端子」に相当し、第１～第４スイッチＱ１～Ｑ４が「受電スイッチ」に相当し、第１３～第１６スイッチＱ１３～Ｑ１６が「特定受電スイッチ」に相当する。
【0100】
本実施形態では、ステップＳ１５において、特定コイルである第２，第３コイル８２，８３の単位巻き数あたりの第２，第３電圧Ｖ２ｒ，Ｖ３ｒを、残りのコイルである第１コイル８１の単位巻き数あたりの第１電圧Ｖ１ｒよりも高くする。具体的には、制御部１００は、第１指令値を３２０Ｖとし、第２指令値を３００Ｖとし、第３指令値を５５Ｖとする。この場合、第１コイル８１の単位巻き数あたりの第１電圧Ｖ１ｒは４０Ｖであり、第２コイル８２の単位巻き数あたりの第２電圧Ｖ２ｒは４３Ｖであり、第３コイル８３の単位巻き数あたりの第３電圧Ｖ３ｒは５５Ｖである。これにより、単位巻き数あたりの各コイル８１～８３の各電圧Ｖ１ｒ～Ｖ３ｒが高いのは、高い方から順に第３コイル８３、第２コイル８２及び第１コイル８１となる。ここで、第３コイル８３の単位巻き数あたりの第３電圧Ｖ３ｒを、第２コイル８２の単位巻き数あたりの第２電圧Ｖ２ｒよりも高くしたのは、スイッチング速度が低いスイッチを有するフルブリッジ回路のスイッチング損失低減を、送電回路のスイッチング損失低減よりも優先したためである。
【0101】
図２０は、本実施形態の制御の一例を示すタイムチャートであり、第２，第３フルブリッジ回路６０，７０のスイッチング損失が優先的に低減される制御の一例である。図２０において、（ａ）～（ｆ）は、図９の（ａ）～（ｆ）に対応している。
【0102】
時刻ｔ１において、第５，第８スイッチＱ５，Ｑ８がオフされ、第６，第７スイッチＱ６，Ｑ７がオンされる。ここで、第２コイル８２に流れる電流ＩＬ２の符号が正とされる。そのため、第２フルブリッジ回路６０のスイッチング損失を低減することができる。
【0103】
時刻ｔ２において、第１３，第１６スイッチＱ１３，Ｑ１６がオフされ、第１４，第１５スイッチＱ１４，Ｑ１５がオンされる。ここで、第３コイル８３に流れる電流ＩＬ３の符号が正とされる。そのため、第３フルブリッジ回路７０のスイッチング損失を低減することができる。
【0104】
時刻ｔ３において、第６，第７スイッチＱ６，Ｑ７がオフされ、第５，第８スイッチＱ５，Ｑ８がオンされる。ここで、第２コイル８２に流れる電流ＩＬ２の符号が負とされる。そのため、第２フルブリッジ回路６０のスイッチング損失を低減することができる。
【0105】
時刻ｔ４において、第１４，第１５スイッチＱ１４，Ｑ１５がオフされ、第１３，第１６スイッチＱ１３，Ｑ１６がオンされる。ここで、第３コイル８３に流れる電流ＩＬ３の符号が負とされる。そのため、第３フルブリッジ回路７０のスイッチング損失を低減することができる。
【0106】
以上詳述した本実施形態によれば、以下の効果が得られるようになる。
【0107】
各フルブリッジ回路５０，６０，７０のうち、第３フルブリッジ回路７０が損失低減対象として設定される。ここで、スイッチのスイッチング速度が低いほど、スイッチング損失が大きくなり易い。そのため、スイッチング速度が低い第１３～第１６スイッチＱ１３～Ｑ１６を有する第３フルブリッジ回路７０において、スイッチング損失を低減することができる。
【0108】
各フルブリッジ回路５０，６０，７０のうち、送電回路である第２フルブリッジ回路６０が損失低減対象として設定される。ここで、送電回路では伝達される電力が増大し易いため、スイッチング損失が大きくなり易い。そのため、スイッチング損失が大きくなり易い第２フルブリッジ回路６０において、スイッチング損失を低減することができる。
【0109】
単位巻き数あたりの第３コイル８３の電圧Ｖｔ３が、単位巻き数あたりの第２コイル８２の電圧Ｖｔ２よりも高くされる。これにより、スイッチング損失低減の優先度が高い第３フルブリッジ回路７０において、スイッチング損失を的確に低減することができる。
【0110】
＜第４実施形態＞
以下、第４実施形態について、第１実施形態との相違点を中心に図面を参照しつつ説明する。本実施形態では、図２１に示すように、電力変換装置４０が第４フルブリッジ回路１１０及び第５コンデンサ１１１を備えている。図２１において、先の図１に示した構成と同一の構成については、便宜上、同一の符号を付している。
以下、第４実施形態について、第１実施形態との相違点を中心に図面を参照しつつ説明する。本実施形態では、図２１に示すように、電力変換装置４０が第４フルブリッジ回路１１０及び第５コンデンサ１１１を備えている。図２１において、先の図１に示した構成と同一の構成については、便宜上、同一の符号を付している。
【0111】
第４フルブリッジ回路１１０は、第１７～第２０スイッチＱ１７～Ｑ２０を備えている。本実施形態において、Ｓｉで構成された第１７～第２０スイッチＱ１７～Ｑ２０は、ＮチャネルＭＯＳＦＥＴである。第１７スイッチＱ１７及び第１９スイッチＱ１９のドレインには、電力変換装置４０の第５高電位側端子ＣＨ５が接続されている。第１７スイッチＱ１７のソースには、第１８スイッチＱ１８のドレインが接続され、第１９スイッチＱ１９のソースには、第２０スイッチＱ２０のドレインが接続されている。第１８スイッチＱ１８及び第２０スイッチＱ２０のソースには、電力変換装置４０の第５低電位側端子ＣＬ５が接続されている。第５高電位側端子ＣＨ５には、第５コンデンサ１１１の第１端と、電気負荷３２の第１端とが接続され、第５低電位側端子ＣＬ５には、第５コンデンサ１１１の第２端と、電気負荷３２の第２端とが接続されている。なお、第５コンデンサ１１１は、第４フルブリッジ回路１１０の内部に設けられていてもよい。
【0112】
なお、第１７～第２０スイッチＱ１７～Ｑ２０は、ＳｉＣ系材料やＧａＮ系材料などによって構成されたＮチャネルＭＯＳＦＥＴであってもよい。また、電気負荷３２には、供給電圧が一定であること、または供給電圧の変動が所定範囲内となることが要求される定電圧負荷が含まれる。定電圧負荷の具体例としては、ナビゲーション装置や、オーディオ装置、メータ装置及び各種ＥＣＵが挙げられる。
【0113】
トランス８０は、第４コイル８４をさらに備えている。第４コイル８４の第１端には、第１７スイッチＱ１７のソース及び第１８スイッチＱ１８のドレインが接続され、第４コイル８４の第２端には、第１９スイッチＱ１９のソース及び第２０スイッチＱ２０のドレインが接続されている。第４コイル８４は、例えばコアを介して、第１～第３コイル８１～８３と互いに磁気結合する。第１コイル８１の第２端に対する第１端の電位が高くなる場合、第４コイル８４には、その第２端よりも第１端の電位が高くなるような誘起電圧が発生する。
【0114】
電力変換装置４０は、第４電圧センサ９４を備えている。第４電圧センサ９４は、第５コンデンサ１１１の端子電圧である第４電圧Ｖ４ｒを検出する。検出された第４電圧Ｖ４ｒは、制御部１００に入力される。制御部１００は、第１～第１２，第１７～第２０スイッチＱ１～Ｑ１２，Ｑ１７～Ｑ２０、第１変圧スイッチＳＷ１及び第２変圧スイッチＳＷ２をオンオフする。
【0115】
なお、本実施形態において、第５高電位側端子ＣＨ５及び第５低電位側端子ＣＬ５は「受電端子」に相当し、第４コイル８４は「受電コイル」に相当し、第４フルブリッジ回路１１０は「受電回路」に相当し、第１７～第２０スイッチＱ１７～Ｑ２０は「受電スイッチ」に相当する。
【0116】
＜その他の実施形態＞
なお、上記各実施形態は、以下のように変更して実施してもよい。
なお、上記各実施形態は、以下のように変更して実施してもよい。
【0117】
・第１実施形態において、ステップＳ１５の処理に先立ち、各コイルの単位巻き数あたりの各電圧Ｖ１ｒ～Ｖ３ｒが互いに異なるか否かを判定する処理を行ってもよい。ここで、各コイルの単位巻き数あたりの各電圧Ｖ１ｒ～Ｖ３ｒの算出には、ステップＳ１４で取得した第１～第３電圧Ｖ１ｒ～Ｖ３ｒを用いればよい。
【0118】
例えば、各コイルの単位巻き数あたりの各電圧Ｖ１ｒ～Ｖ３ｒが互いに異なるか否かの判定には、例えば、上述したＶ１ａ／Ｖｍ，Ｖ２ａ／Ｖｍ，Ｖ３ａ／Ｖｍを用いればよい。この場合、例えば、Ｖ１ａ，Ｖ２ａ，Ｖ３ａのうち最も小さい値であるＶｍを選択する処理と、Ｖ１ａ，Ｖ２ａ，Ｖ３ａをＶｍで除算する処理とを行う。Ｖ１ａ／Ｖｍ，Ｖ２ａ／Ｖｍ，Ｖ３ａ／Ｖｍが上記所定範囲を外れる場合、各コイルの単位巻き数あたりの各電圧Ｖ１ｒ～Ｖ３ｒが互いに異なると判定すればよい。
【0119】
各コイルの単位巻き数あたりの各電圧Ｖ１ｒ～Ｖ３ｒが互いに異なると判定した場合、ステップＳ１５に進めばよい。一方、各コイルの単位巻き数あたりの各電圧Ｖ１ｒ～Ｖ３ｒが互いに異なると判定しない場合、前回の制御周期での第１～第３指令値を維持したまま、ステップＳ１６に進めばよい。
【0120】
・第３実施形態において、ステップＳ１５の処理に先立ち、第２，第３コイル８２，８３の単位巻き数あたりの第２，第３電圧Ｖ２ｒ，Ｖ３ｒが、第１コイル８１の単位巻き数あたりの第１電圧Ｖ１ｒ以下であるかを判定する処理を行ってもよい。ここで、各コイルの単位巻き数あたりの各電圧Ｖ１ｒ～Ｖ３ｒの算出には、ステップＳ１４で取得した第１～第３電圧Ｖ１ｒ～Ｖ３ｒを用いればよい。
【0121】
第２，第３コイル８２，８３の単位巻き数あたりの第２，第３電圧Ｖ２ｒ，Ｖ３ｒが、第１コイル８１の単位巻き数あたりの第１電圧Ｖ１ｒ以下であると判定した場合、ステップＳ１５に進めばよい。一方、第２，第３コイル８２，８３の単位巻き数あたりの第２，第３電圧Ｖ２ｒ，Ｖ３ｒが、第１コイル８１の単位巻き数あたりの第１電圧Ｖ１ｒよりも高いと判定した場合、前回の制御周期での第１～第３指令値を維持したまま、ステップＳ１６に進めばよい。
【0122】
・第２実施形態において、送電側である第１～第４スイッチＱ１～Ｑ４の１スイッチング周期内に、第１還流期間ＴＣ１及び第２還流期間ＴＣ２が設けられるとしたが、これに限られない。受電側である第９～第１２スイッチＱ９～Ｑ１２の１スイッチング周期内に、還流期間が設けられてもよい。
【0123】
・第３実施形態において、制御部１００は、第２，第３フルブリッジ回路６０，７０を損失低減対象として設定することに代えて、第３フルブリッジ回路７０のみを損失低減対象として設定してもよい。この場合、制御部１００は、特定コイルである第３コイル８３の単位巻き数あたりの電圧を、残りのコイルである第１，第２コイル８１，８２の単位巻き数あたりの電圧よりも高くすればよい。
【0124】
・電力変換装置４０は、ＡＣ‐ＤＣコンバータ１１を備えていなくてもよい。この場合、第１高電位側端子ＣＨ１には第３蓄電池１２の正極端子が接続され、第１低電位側端子ＣＬ１には第３蓄電池１２の負極端子が接続されていればよい。第３蓄電池は、充放電可能な２次電池である。第３蓄電池は、例えば、リチウムイオン蓄電池又はニッケル水素蓄電池である。第３蓄電池の定格電圧（例えば４００Ｖ）は、第１蓄電池２０の定格電圧及び第２蓄電池３０の定格電圧よりも高い。
【0125】
・電力変換装置４０は、各フルブリッジ回路５０，６０，７０，１１０に代えて、ハーフブリッジ回路を備えていてもよい。
【符号の説明】
【0126】
８０…トランス、８１～８４…第１～第４コイル、５０，６０，７０，１１０…第１～第４フルブリッジ回路、１００…制御部、ＣＨ１～ＣＨ５…第１～第５高電位側端子、ＣＬ１～ＣＬ５…第１～第５低電位側端子、Ｑ１～Ｑ２０…第１～第２０スイッチ。
【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】
【図18】
【図19】
【図20】
【図21】