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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】P2023173429
(43)【公開日】2023-12-07
(54)【発明の名称】電池充放電装置
(51)【国際特許分類】
H02M 3/155 20060101AFI20231130BHJP
【ＦＩ】
H02M3/155 H
H02M3/155 U
H02M3/155 W
【審査請求】未請求
【請求項の数】4
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2022085682
(22)【出願日】2022-05-26
(71)【出願人】
【識別番号】000006105
【氏名又は名称】株式会社明電舎
(74)【代理人】
【識別番号】100086232
【弁理士】
【氏名又は名称】小林 博通
(74)【代理人】
【識別番号】100092613
【弁理士】
【氏名又は名称】富岡 潔
(74)【代理人】
【識別番号】100104938
【弁理士】
【氏名又は名称】鵜澤 英久
(74)【代理人】
【識別番号】100210240
【弁理士】
【氏名又は名称】太田 友幸
(72)【発明者】
【氏名】森田 一徳
【テーマコード（参考）】
5H730
【Ｆターム（参考）】
5H730AA14
5H730AS05
5H730AS17
5H730BB13
5H730BB57
5H730BB82
5H730BB85
5H730BB86
5H730BB88
5H730BB89
5H730DD04
5H730DD16
5H730EE13
(57)【要約】
【課題】スイッチングレギュレータの電池充放電装置においてスイッチング周波数を上昇させることなく電流脈動を小さくする。
【解決手段】第１，第２可変直流電源Ｃ３，Ｃ４が直列接続される。第１可変直流電源Ｃ３の正極と第２可変直流電源Ｃ４の負極との間に第５，第６スイッチング素子Ｑ５，Ｑ６が直列接続され、第７，第８スイッチング素子Ｑ７，Ｑ８が直列接続される。第５～第８スイッチング素子Ｑ５～Ｑ８に還流ダイオードが各々並列接続される。第５，第６スイッチング素子Ｑ５，Ｑ６の接続点に第３直流リアクトルＬ３の一端が接続される。第７，第８スイッチング素子Ｑ７，Ｑ８の接続点に第４直流リアクトルＬ４の一端が接続される。第３，第４直流リアクトルＬ３，Ｌ４の他端は電池３００の一端に接続される。電池３００の他端は第１可変直流電源Ｃ３と第２可変直流電源Ｃ４の接続点に接続される。電流検出手段は電池３００の充放電電流を検出する。
【選択図】図１
【解決手段】第１，第２可変直流電源Ｃ３，Ｃ４が直列接続される。第１可変直流電源Ｃ３の正極と第２可変直流電源Ｃ４の負極との間に第５，第６スイッチング素子Ｑ５，Ｑ６が直列接続され、第７，第８スイッチング素子Ｑ７，Ｑ８が直列接続される。第５～第８スイッチング素子Ｑ５～Ｑ８に還流ダイオードが各々並列接続される。第５，第６スイッチング素子Ｑ５，Ｑ６の接続点に第３直流リアクトルＬ３の一端が接続される。第７，第８スイッチング素子Ｑ７，Ｑ８の接続点に第４直流リアクトルＬ４の一端が接続される。第３，第４直流リアクトルＬ３，Ｌ４の他端は電池３００の一端に接続される。電池３００の他端は第１可変直流電源Ｃ３と第２可変直流電源Ｃ４の接続点に接続される。電流検出手段は電池３００の充放電電流を検出する。
【選択図】図１
【特許請求の範囲】
【請求項1】
第１可変直流電源と、
前記第１可変直流電源に直列接続された第２可変直流電源と、
前記第１可変直流電源の正極と前記第２可変直流電源の負極との間に直列接続された第５スイッチング素子及び第６スイッチング素子と、
前記第１可変直流電源の正極と前記第２可変直流電源の負極との間に直列接続された第７スイッチング素子及び第８スイッチング素子と、
前記第５スイッチング素子と前記第６スイッチング素子と前記第７スイッチング素子と前記第８スイッチング素子に各々並列接続された還流ダイオードと、
前記第５スイッチング素子と前記第６スイッチング素子の接続点に一端が接続され、他端が電池の一端に接続された第３直流リアクトルと、
前記第７スイッチング素子と前記第８スイッチング素子の接続点に一端が接続され、他端が前記電池の一端に接続された第４直流リアクトルと、
前記電池の充放電電流を検出する電流検出手段と、
を備え、
前記電池の他端は、前記第１可変直流電源と前記第２可変直流電源の接続点に接続されたことを特徴とする電池充放電装置。
前記第１可変直流電源に直列接続された第２可変直流電源と、
前記第１可変直流電源の正極と前記第２可変直流電源の負極との間に直列接続された第５スイッチング素子及び第６スイッチング素子と、
前記第１可変直流電源の正極と前記第２可変直流電源の負極との間に直列接続された第７スイッチング素子及び第８スイッチング素子と、
前記第５スイッチング素子と前記第６スイッチング素子と前記第７スイッチング素子と前記第８スイッチング素子に各々並列接続された還流ダイオードと、
前記第５スイッチング素子と前記第６スイッチング素子の接続点に一端が接続され、他端が電池の一端に接続された第３直流リアクトルと、
前記第７スイッチング素子と前記第８スイッチング素子の接続点に一端が接続され、他端が前記電池の一端に接続された第４直流リアクトルと、
前記電池の充放電電流を検出する電流検出手段と、
を備え、
前記電池の他端は、前記第１可変直流電源と前記第２可変直流電源の接続点に接続されたことを特徴とする電池充放電装置。
【請求項2】
第１直流電源に接続された第１入力コンデンサと、
前記第１入力コンデンサの正極と負極との間に直列接続された第１スイッチング素子及び第２スイッチング素子と、
前記第１スイッチング素子及び前記第２スイッチング素子の接続点に一端が接続された第１リアクトルと、
第２直流電源に接続された第２入力コンデンサと、
前記第２入力コンデンサの正極と負極との間に直列接続された第３スイッチング素子及び第４スイッチング素子と、
前記第１～第４スイッチング素子に各々並列接続された還流ダイオードと、
前記第３スイッチング素子及び前記第４スイッチング素子の接続点に一端が接続された第２リアクトルと、
を備え、
前記第１直流電源に前記第２直流電源が直列接続され、前記第１リアクトルの他端に前記第１可変直流電源の正極が接続され、前記第２リアクトルの他端に前記第２可変直流電源の負極が接続され、前記第１可変直流電源と前記第２可変直流電源の接続点は前記第１直流電源と前記第２直流電源の接続点に接続されたことを特徴とする請求項１記載の電池充放電装置。
前記第１入力コンデンサの正極と負極との間に直列接続された第１スイッチング素子及び第２スイッチング素子と、
前記第１スイッチング素子及び前記第２スイッチング素子の接続点に一端が接続された第１リアクトルと、
第２直流電源に接続された第２入力コンデンサと、
前記第２入力コンデンサの正極と負極との間に直列接続された第３スイッチング素子及び第４スイッチング素子と、
前記第１～第４スイッチング素子に各々並列接続された還流ダイオードと、
前記第３スイッチング素子及び前記第４スイッチング素子の接続点に一端が接続された第２リアクトルと、
を備え、
前記第１直流電源に前記第２直流電源が直列接続され、前記第１リアクトルの他端に前記第１可変直流電源の正極が接続され、前記第２リアクトルの他端に前記第２可変直流電源の負極が接続され、前記第１可変直流電源と前記第２可変直流電源の接続点は前記第１直流電源と前記第２直流電源の接続点に接続されたことを特徴とする請求項１記載の電池充放電装置。
【請求項3】
前記第５スイッチング素子と前記第６スイッチング素子および前記第７スイッチング素子と前記第８スイッチング素子は相補的に点弧し、
前記第５スイッチング素子と前記第６スイッチング素子、前記第７スイッチング素子と前記第８スイッチング素子は同一周波数、１８０度位相差で点弧し、
前記第１可変直流電源と前記第２可変直流電源の各々の出力電圧を前記充放電電流に基づいて制御することを特徴とする請求項１記載の電池充放電装置。
前記第５スイッチング素子と前記第６スイッチング素子、前記第７スイッチング素子と前記第８スイッチング素子は同一周波数、１８０度位相差で点弧し、
前記第１可変直流電源と前記第２可変直流電源の各々の出力電圧を前記充放電電流に基づいて制御することを特徴とする請求項１記載の電池充放電装置。
【請求項4】
前記充放電電流が前記電池の充電方向に流れている時、前記第１可変直流電源の電圧ＶＣ３を以下の（５）式、前記第２可変直流電源の電圧ＶＣ４を以下の（９）式で制御し、
前記充放電電流が前記電池の放電方向に流れている時、前記第１可変直流電源の電圧ＶＣ３を以下の（１３）式、前記第２可変直流電源の電圧ＶＣ４を以下の（１７）式で制御することを特徴とする請求項３記載の電池充放電装置。
ＶＣ３：第１可変直流電源の電圧
ＶＬ３Ｃ＋：ＶＢ，ｋ１，Ｉの可変可能範囲から取り得る第３直流リアクトルの最小の印加電圧
ＶＢ：電池の電圧
ｋ１：充放電電流が充電方向で第５スイッチング素子がＯＮ、第６スイッチング素子がＯＦＦの時の閉回路の合成抵抗
ｋ２：充放電電流が充電方向で第５スイッチング素子がＯＦＦ、第６スイッチング素子がＯＮの時の閉回路の合成抵抗
ｋ３：充放電電流が放電方向で第５スイッチング素子がＯＮ、第６スイッチング素子がＯＦＦの時の閉回路の合成抵抗
ｋ４：充放電電流が放電方向で第５スイッチング素子がＯＦＦ、第６スイッチング素子がＯＮの時の閉回路の合成抵抗
Ｉ：電池の平均充放電電流
ＶＣ４：第２可変直流電源の電圧
ＶＬ３Ｃ－：ＶＢ，ｋ２，Ｉの可変可能範囲から取り得る第３直流リアクトルの最大の印加電圧
ＶＬ３Ｄ－：ＶＢ，ｋ３，Ｉの可変可能範囲から取り得る第３直流リアクトルの最小の印加電圧
ＶＬ３Ｄ＋：ＶＢ，ｋ４，Ｉの可変可能範囲から取り得る第３直流リアクトルの最大の印加電圧
前記充放電電流が前記電池の放電方向に流れている時、前記第１可変直流電源の電圧ＶＣ３を以下の（１３）式、前記第２可変直流電源の電圧ＶＣ４を以下の（１７）式で制御することを特徴とする請求項３記載の電池充放電装置。
【数5】
【数9】
【数13】
【数17】
ＶＣ３：第１可変直流電源の電圧
ＶＬ３Ｃ＋：ＶＢ，ｋ１，Ｉの可変可能範囲から取り得る第３直流リアクトルの最小の印加電圧
ＶＢ：電池の電圧
ｋ１：充放電電流が充電方向で第５スイッチング素子がＯＮ、第６スイッチング素子がＯＦＦの時の閉回路の合成抵抗
ｋ２：充放電電流が充電方向で第５スイッチング素子がＯＦＦ、第６スイッチング素子がＯＮの時の閉回路の合成抵抗
ｋ３：充放電電流が放電方向で第５スイッチング素子がＯＮ、第６スイッチング素子がＯＦＦの時の閉回路の合成抵抗
ｋ４：充放電電流が放電方向で第５スイッチング素子がＯＦＦ、第６スイッチング素子がＯＮの時の閉回路の合成抵抗
Ｉ：電池の平均充放電電流
ＶＣ４：第２可変直流電源の電圧
ＶＬ３Ｃ－：ＶＢ，ｋ２，Ｉの可変可能範囲から取り得る第３直流リアクトルの最大の印加電圧
ＶＬ３Ｄ－：ＶＢ，ｋ３，Ｉの可変可能範囲から取り得る第３直流リアクトルの最小の印加電圧
ＶＬ３Ｄ＋：ＶＢ，ｋ４，Ｉの可変可能範囲から取り得る第３直流リアクトルの最大の印加電圧
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、電池の充放電を行う電池充放電装置に係り、特に、充放電電流が大電流の場合でも電流脈動を小さくする技術に関する。
【背景技術】
【0002】
電池の充放電を行う直流電源を電池充放電装置と呼ぶ。直流電源はスイッチングレギュレータとリニアレギュレータに分類される。
【0003】
スイッチングレギュレータはトランジスタのスイッチングにより出力電流（または電圧）を調整するため、出力電流・電圧の脈動（リプル）が大きいという問題がある。一方、電力損失が小さいため、大電流または高電圧を出力する充放電装置にも使用できるという利点がある。
【0004】
リニアレギュレータは電力損失が大きいため、大電流または高電圧を出力する充放電装置に使用できないという問題がある。一方、出力電流・電圧の脈動が小さいという利点がある。充放電装置においては充電電流脈動が大きいと電池に悪影響を及ぼすため、小容量の充放電装置ではリニアレギュレータを使用する傾向がある。
【0005】
また、電池充放電装置の用途として電池容量［Ａｈ］の測定がある。電流脈動が大きい場合は容量測定の誤差が大きくなるため、容量測定においてはリニアレギュレータが適している。近年では電池容量測定により電池の寿命評価を行う研究がなされている（非特許文献１）。
【0006】
非特許文献１では電池の寿命評価には１０ｐｐｍ程度の超高精度の電流精度が必要となると記載されている。このような超高精度の電池充放電装置には現状ではリニアレギュレータが使用されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0007】
【特許文献1】特開平７－１１５７３０号公報
【非特許文献】
【0008】
【非特許文献1】山崎温子、宮代一、小林陽、三田裕一、「電池寿命評価のための簡易・高精度充放電容量測定法の開発－システム構築と高精度計測手法の検討－」、電力中央研究所報告、Ｑ１６０１０，２０１７年４月
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0009】
一方、電池のＣレート（１時間で電池容量を完全充電または完全放電させる電流値）はますます大きくなっており、電池充放電装置をリニアレギュレータで構成することが電力損失の点で困難となりつつある。
【0010】
特許文献１にはスイッチングレギュレータの電池充放電装置において電流脈動を小さくする技術が開示されている。特許文献１ではスイッチング周波数を高くすることによりスイッチングによる電流脈動を小さくしている。しかしながら、スイッチングレギュレータではスイッチング周波数に比例してスイッチング損失が増大するため、スイッチング周波数を無限に高い値にすることはできない。
【0011】
つまり、電池寿命測定のために、超高精度の充放電装置が求められており、測定対象の電池は大容量化が進んでいるが、超高精度（超低リプル）かつ出力電流の大きい充放電装置は電力損失の観点から現状の技術では実現できない。
【0012】
以上示したようなことから、スイッチングレギュレータの電池充放電装置において、スイッチング周波数を上昇させることなく、電流脈動を小さくすることが課題となる。
【課題を解決するための手段】
【0013】
本発明は、前記従来の問題に鑑み、案出されたもので、その一態様は、第１可変直流電源と、前記第１可変直流電源に直列接続された第２可変直流電源と、前記第１可変直流電源の正極と前記第２可変直流電源の負極との間に直列接続された第５スイッチング素子及び第６スイッチング素子と、前記第１可変直流電源の正極と前記第２可変直流電源の負極との間に直列接続された第７スイッチング素子及び第８スイッチング素子と、前記第５スイッチング素子と前記第６スイッチング素子と前記第７スイッチング素子と前記第８スイッチング素子に各々並列接続された還流ダイオードと、前記第５スイッチング素子と前記第６スイッチング素子の接続点に一端が接続され、他端が電池の一端に接続された第３直流リアクトルと、前記第７スイッチング素子と前記第８スイッチング素子の接続点に一端が接続され、他端が前記電池の一端に接続された第４直流リアクトルと、前記電池の充放電電流を検出する電流検出手段と、を備え、前記電池の他端は、前記第１可変直流電源と前記第２可変直流電源の接続点に接続されたことを特徴とする。
【0014】
また、その一態様として、第１直流電源に接続された第１入力コンデンサと、前記第１入力コンデンサの正極と負極との間に直列接続された第１スイッチング素子及び第２スイッチング素子と、前記第１スイッチング素子及び前記第２スイッチング素子の接続点に一端が接続された第１リアクトルと、第２直流電源に接続された第２入力コンデンサと、前記第２入力コンデンサの正極と負極との間に直列接続された第３スイッチング素子及び第４スイッチング素子と、前記第１～第４スイッチング素子に各々並列接続された還流ダイオードと、前記第３スイッチング素子及び前記第４スイッチング素子の接続点に一端が接続された第２リアクトルと、を備え、前記第１直流電源に前記第２直流電源が直列接続され、前記第１リアクトルの他端に前記第１可変直流電源の正極が接続され、前記第２リアクトルの他端に前記第２可変直流電源の負極が接続され、前記第１可変直流電源と前記第２可変直流電源の接続点は前記第１直流電源と前記第２直流電源の接続点に接続されたことを特徴とする。
【0015】
また、その一態様として、前記第５スイッチング素子と前記第６スイッチング素子および前記第７スイッチング素子と前記第８スイッチング素子は相補的に点弧し、前記第５スイッチング素子と前記第６スイッチング素子、前記第７スイッチング素子と前記第８スイッチング素子は同一周波数、１８０度位相差で点弧し、前記第１可変直流電源と前記第２可変直流電源の各々の出力電圧を前記充放電電流に基づいて制御することを特徴とする。
【0016】
また、その一態様として、前記充放電電流が前記電池の充電方向に流れている時、前記第１可変直流電源の電圧ＶＣ３を以下の（５）式、前記第２可変直流電源の電圧ＶＣ４を以下の（９）式で制御し、前記充放電電流が前記電池の放電方向に流れている時、前記第１可変直流電源の電圧ＶＣ３を以下の（１３）式、前記第２可変直流電源の電圧ＶＣ４を以下の（１７）式で制御することを特徴とする。
【0017】
【数5】
【0018】
【数9】
【0019】
【数13】
【0020】
【数17】
【0021】
ＶＣ３：第１可変直流電源の電圧
ＶＬ３Ｃ＋：ＶＢ，ｋ１，Ｉの可変可能範囲から取り得る第３直流リアクトルの最小の印加電圧
ＶＢ：電池の電圧
ｋ１：充放電電流が充電方向で第５スイッチング素子がＯＮ、第６スイッチング素子がＯＦＦの時の閉回路の合成抵抗
ｋ２：充放電電流が充電方向で第５スイッチング素子がＯＦＦ、第６スイッチング素子がＯＮの時の閉回路の合成抵抗
ｋ３：充放電電流が放電方向で第５スイッチング素子がＯＮ、第６スイッチング素子がＯＦＦの時の閉回路の合成抵抗
ｋ４：充放電電流が放電方向で第５スイッチング素子がＯＦＦ、第６スイッチング素子がＯＮの時の閉回路の合成抵抗
Ｉ：電池の平均充放電電流
ＶＣ４：第２可変直流電源の電圧
ＶＬ３Ｃ－：ＶＢ，ｋ２，Ｉの可変可能範囲から取り得る第３直流リアクトルの最大の印加電圧
ＶＬ３Ｄ－：ＶＢ，ｋ３，Ｉの可変可能範囲から取り得る第３直流リアクトルの最小の印加電圧
ＶＬ３Ｄ＋：ＶＢ，ｋ４，Ｉの可変可能範囲から取り得る第３直流リアクトルの最大の印加電圧。
ＶＬ３Ｃ＋：ＶＢ，ｋ１，Ｉの可変可能範囲から取り得る第３直流リアクトルの最小の印加電圧
ＶＢ：電池の電圧
ｋ１：充放電電流が充電方向で第５スイッチング素子がＯＮ、第６スイッチング素子がＯＦＦの時の閉回路の合成抵抗
ｋ２：充放電電流が充電方向で第５スイッチング素子がＯＦＦ、第６スイッチング素子がＯＮの時の閉回路の合成抵抗
ｋ３：充放電電流が放電方向で第５スイッチング素子がＯＮ、第６スイッチング素子がＯＦＦの時の閉回路の合成抵抗
ｋ４：充放電電流が放電方向で第５スイッチング素子がＯＦＦ、第６スイッチング素子がＯＮの時の閉回路の合成抵抗
Ｉ：電池の平均充放電電流
ＶＣ４：第２可変直流電源の電圧
ＶＬ３Ｃ－：ＶＢ，ｋ２，Ｉの可変可能範囲から取り得る第３直流リアクトルの最大の印加電圧
ＶＬ３Ｄ－：ＶＢ，ｋ３，Ｉの可変可能範囲から取り得る第３直流リアクトルの最小の印加電圧
ＶＬ３Ｄ＋：ＶＢ，ｋ４，Ｉの可変可能範囲から取り得る第３直流リアクトルの最大の印加電圧。
【発明の効果】
【0022】
本発明によれば、スイッチングレギュレータの電池充放電装置において、スイッチング周波数を上昇させることなく、電流脈動を小さくすることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【0023】
【図1】実施形態における電池充放電装置の主回路構成を示す図。
【図2】第一チョッパ回路１０、第二チョッパ回路２０、第三チョッパ回路３０の範囲を示す図。
【図3】モード１時の電流経路を示す図。
【図4】モード２時の電流経路を示す図。
【図5】モード３時の電流経路を示す図。
【図6】モード４時の電流経路を示す図。
【図7】電池をＣＣ－ＣＶ充電にて満充電まで充電する際の充電電流とＶＣ３、ＶＣ４の関係の一例を示す図。
【図8】［モード１］と［モード２］、［モード１’］と［モード２’］時の第３，第４直流リアクトルの電流、充放電電流を示すタイムチャート。
【発明を実施するための形態】
【0024】
【0025】
［実施形態］
図１に基づき本実施形態の電池充放電装置の主回路構成を説明する。第１直流電源１００と第２直流電源２００が直列に接続される。第１直流電源１００と第２直流電源２００に第１入力コンデンサＣ１と第２入力コンデンサＣ２が各々接続される。
図１に基づき本実施形態の電池充放電装置の主回路構成を説明する。第１直流電源１００と第２直流電源２００が直列に接続される。第１直流電源１００と第２直流電源２００に第１入力コンデンサＣ１と第２入力コンデンサＣ２が各々接続される。
【0026】
第１入力コンデンサＣ１の正極と負極との間には第１スイッチング素子Ｑ１と第２スイッチング素子Ｑ２が直列接続される。第２入力コンデンサＣ２の正極と負極との間には第３スイッチング素子Ｑ３と第４スイッチング素子Ｑ４が直列接続される。
【0027】
第１スイッチング素子Ｑ１と第２スイッチング素子Ｑ２の接続点に第１直流リアクトルＬ１の一端が接続される。第１直流リアクトルＬ１の他端には、第１中間コンデンサ（第１可変直流電源）Ｃ３の正極が接続される。
【0028】
同様に、第３スイッチング素子Ｑ３と第４スイッチング素子Ｑ４の接続点に第２直流リアクトルＬ２の一端が接続される。第２直流リアクトルＬ２の他端には、第２中間コンデンサ（第２可変直流電源）Ｃ４の負極が接続される。
【0029】
第１中間コンデンサＣ３と第２中間コンデンサＣ４は直列接続される。第１中間コンデンサＣ３と第２中間コンデンサＣ４の接続点は第２スイッチング素子Ｑ２と第３スイッチング素子Ｑ３の接続点（第１直流電源１００と第２直流電源２００の接続点）に接続される。
【0030】
第１中間コンデンサＣ３の正極と第２中間コンデンサＣ４の負極との間に第５スイッチング素子Ｑ５と第６スイッチング素子Ｑ６が直列接続される。また、第１中間コンデンサＣ３の正極と第２中間コンデンサＣ４の負極との間に第７スイッチング素子Ｑ７と第８スイッチング素子Ｑ８が直列接続される。第５スイッチング素子Ｑ５と第６スイッチング素子Ｑ６の接続点に第３直流リアクトルＬ３の一端が接続される。第７スイッチング素子Ｑ７と第８スイッチング素子Ｑ８の接続点に第４直流リアクトルＬ４の一端が接続される。第１中間コンデンサＣ３と第２中間コンデンサＣ４の接続点に電流検出のためのシャント抵抗Ｒ１の一端が接続される。
【0031】
第３直流リアクトルＬ３の他端と第４直流リアクトルＬ４の他端は接続される。第３直流リアクトルＬ３の他端および第４直流リアクトルＬ４の他端とシャント抵抗Ｒ１の他端（第１，第２中間コンデンサＣ３，Ｃ４の接続点）の間に充放電対象の電池３００が接続される。このとき電池３００の正極は第３直流リアクトルＬ３と第４直流リアクトルＬ４の接続点に、負極はシャント抵抗Ｒ１の他端に接続するものとする。第１～第８スイッチング素子Ｑ１～Ｑ８には還流ダイオードが逆並列に接続されているものとする（図示省略）。
【0032】
ここで、図２に示すように、第１入力コンデンサＣ１、第１スイッチング素子Ｑ１、第２スイッチング素子Ｑ２、第１直流リアクトルＬ１、第１中間コンデンサＣ３はスイッチングレギュレータの一種であるチョッパ回路を構成しており、第一チョッパ回路１０と呼ぶこととする。
【0033】
同様に、第２入力コンデンサＣ２、第３スイッチング素子Ｑ３、第４スイッチング素子Ｑ４、第２直流リアクトルＬ２、第２中間コンデンサＣ４で構成されるチョッパ回路を第二チョッパ回路２０と呼ぶ。
【0034】
また、第１中間コンデンサＣ３、第２中間コンデンサＣ４、第５スイッチング素子Ｑ５、第６スイッチング素子Ｑ６、第７スイッチング素子Ｑ７、第８スイッチング素子Ｑ８、第３直流リアクトルＬ３、第４直流リアクトルＬ４、シャント抵抗Ｒ１で構成されるチョッパ回路を第三チョッパ回路３０と呼ぶ。
【0035】
本実施形態の電池充放電装置の作用・動作を説明する。まず、第一チョッパ回路１０の動作を説明する。なお、この第一チョッパ回路１０では、第１直流リアクトルＬ１と第１中間コンデンサＣ３への通電動作時では、「モードＡ：第１スイッチング素子Ｑ１：ＯＮ、第２スイッチング素子Ｑ２：ＯＦＦ」、「モードＢ：第１スイッチング素子Ｑ１：ＯＦＦ、第２スイッチング素子Ｑ２：ＯＮ」のいずれかとなる（ただしデッドタイム期間は除く）。
【0036】
第１スイッチング素子Ｑ１をＯＮ、第２スイッチング素子Ｑ２をＯＦＦとしたときに第１直流リアクトルＬ１には第１入力コンデンサＣ１と第１中間コンデンサＣ３の電圧差が印加される。Ｃ１→Ｑ１→Ｌ１→Ｃ３→Ｃ１の経路で電流が流れ、第１直流リアクトルＬ１に流れる電流（ここで第１スイッチング素子Ｑ１、第２スイッチング素子Ｑ２の接続点から第１中間コンデンサＣ３の向きの電流を正とする。）が増加する。
【0037】
第１スイッチング素子Ｑ１をＯＦＦ、第２スイッチング素子Ｑ２をＯＮとしたときにＬ１→Ｃ３→Ｑ２の還流ダイオード→Ｌ１の経路で電流が流れる。第１直流リアクトルＬ１には第１中間コンデンサＣ３の電圧が印加され、第１直流リアクトルＬ１に流れる電流が減少する。
【0038】
よって、第１入力コンデンサＣ１の電圧指令値と第１入力コンデンサＣ１の電圧検出値との大小関係に基づいて第１スイッチング素子Ｑ１と第２スイッチング素子Ｑ２の通流率（第１スイッチング素子Ｑ１のＯＮ期間と第２スイッチング素子Ｑ２のＯＮ期間との比率）を制御することにより第１直流リアクトルＬ１に流れる電流を自由に制御でき、第１中間コンデンサＣ３の電圧を制御することができる。
【0039】
次に、第二チョッパ回路２０の動作を説明する。なお、この第二チョッパ回路２０では、第２直流リアクトルＬ２と第２中間コンデンサＣ４への通電動作時では、「モードＡ：第３スイッチング素子Ｑ３：ＯＮ、第４スイッチング素子Ｑ４：ＯＦＦ」、「モードＢ：第３スイッチング素子Ｑ３：ＯＦＦ、第４スイッチング素子Ｑ４：ＯＮ」のいずれかとなる（ただしデッドタイム期間は除く）。
【0040】
第３スイッチング素子Ｑ３をＯＦＦ、第４スイッチング素子Ｑ４をＯＮとしたときに第２直流リアクトルＬ２には第２入力コンデンサＣ２と第２中間コンデンサＣ４の電圧差が印加される。Ｃ２→Ｃ４→Ｌ２→Ｑ４→Ｃ２の経路で電流が流れ、第２直流リアクトルＬ２に流れる電流（ここで、第３スイッチング素子Ｑ３、第４スイッチング素子Ｑ４の接続点から第２中間コンデンサＣ４の向きの電流を正とする。）が増加する。
【0041】
第３スイッチング素子Ｑ３をＯＮ、第４スイッチング素子Ｑ４をＯＦＦとしたときにＬ２→Ｑ３の還流ダイオード→Ｃ４→Ｌ２の経路で電流が流れる。第２直流リアクトルＬ２には第２中間コンデンサＣ４の電圧が印加され、第２直流リアクトルＬ２に流れる電流が減少する。
【0042】
よって、第２入力コンデンサＣ２の電圧指令値と第２入力コンデンサＣ２の電圧検出値との大小関係に基づいて第３スイッチング素子Ｑ３と第４スイッチング素子Ｑ４の通流率（第３スイッチング素子Ｑ３のＯＮ期間と第４スイッチング素子Ｑ４のＯＮ期間との比率）を制御することにより第２直流リアクトルＬ２に流れる電流を自由に制御でき、第２中間コンデンサＣ４の電圧を制御することができる。
【0043】
上記第一チョッパ回路１０と第二チョッパ回路２０の動作は第１直流リアクトルＬ１と第２直流リアクトルＬ２の電流が正の時を記載したが、電流が負の場合もそれぞれ第１スイッチング素子Ｑ１と第２スイッチング素子Ｑ２、第３スイッチング素子Ｑ３と第４スイッチング素子Ｑ４の通流率を制御することにより第１直流リアクトルＬ１と第２直流リアクトルＬ２の電流および第１中間コンデンサＣ３と第２中間コンデンサＣ４の電圧を制御することが可能であることは自明である。
【0044】
次に、第三チョッパ回路３０の動作を説明する。なお、この第三チョッパ回路３０では、電池の充放電動作時では、「モードＡ：第５スイッチング素子Ｑ５：ＯＮ、第６スイッチング素子Ｑ６：ＯＦＦ」、「モードＢ：第５スイッチング素子Ｑ５：ＯＦＦ、第６スイッチング素子Ｑ６：ＯＮ」のいずれかとなる（ただしデッドタイム期間は除く）。
【0045】
第３直流リアクトルＬ３に流れる充放電電流が正（以下では第５スイッチング素子Ｑ５、第６スイッチング素子Ｑ６の接続点から電池３００の向きの充電方向の電流を正とする。）、第５スイッチング素子Ｑ５をＯＮ、第６スイッチング素子Ｑ６をＯＦＦとしたときを［モード１］とする。
【0046】
図３に示すように、［モード１］のとき第３直流リアクトルＬ３には第１中間コンデンサＣ３と電池３００の電圧差が印加される。Ｃ３→Ｑ５→Ｌ３→電池３００→Ｒ１→Ｃ３の経路で電流が流れ、第３直流リアクトルＬ３に流れる電流が増加する。
【0047】
第３直流リアクトルＬ３に流れる充放電電流が正（充電方向の電流）、第５スイッチング素子Ｑ５をＯＦＦ、第６スイッチング素子Ｑ６をＯＮとしたときを［モード２］とする。
【0048】
図４に示すように、［モード２］のとき第３直流リアクトルＬ３には第２中間コンデンサＣ４と電池３００の電圧合計値が印加される。Ｌ３→電池３００→Ｒ１→Ｃ４→Ｑ６の還流ダイオード→Ｌ３の経路で電流が流れ、第３直流リアクトルＬ３に流れる電流が減少する。
【0049】
第３直流リアクトルＬ３に流れる充放電電流が負（放電方向の電流）、第５スイッチング素子Ｑ５をＯＮ、第６スイッチング素子Ｑ６をＯＦＦとしたときを［モード３］とする。
【0050】
図５に示すように、［モード３］のとき第３直流リアクトルＬ３には第１中間コンデンサＣ３と電池３００の電圧差が印加される。Ｌ３→Ｑ５の還流ダイオード→Ｃ３→Ｒ１→電池３００→Ｌ３の経路で電流が流れ、第３直流リアクトルＬ３に流れる電流が減少する。
【0051】
第３直流リアクトルＬ３に流れる充放電電流が負（放電方向の電流）、第５スイッチング素子Ｑ５をＯＦＦ、第６スイッチング素子Ｑ６をＯＮとしたときを［モード４］とする。
【0052】
図６に示すように、［モード４］のとき第３直流リアクトルＬ３には第２中間コンデンサＣ４と電池３００の電圧合計値が印加される。Ｃ４→Ｒ１→電池３００→Ｌ３→Ｑ６→Ｃ４の経路で電流が流れ、第３直流リアクトルＬ３に流れる電流が増加する。
【0053】
よって、第３直流リアクトルＬ３の電流指令値と第３直流リアクトルＬ３の電流検出値との大小関係と第３直流リアクトルＬ３の電流検出値の極性に基づいて第５スイッチング素子Ｑ５と第６スイッチング素子Ｑ６の通流率（第５スイッチング素子Ｑ５のＯＮ期間と第６スイッチング素子Ｑ６のＯＮ期間との比率）を制御することにより第３直流リアクトルＬ３に流れる電流を自由に制御することができる。
【0054】
また、第４直流リアクトルＬ４に流れる電流も同様に制御する。第５スイッチング素子Ｑ５を第７スイッチング素子Ｑ７、第６スイッチング素子Ｑ６を第８スイッチング素子Ｑ８、第３直流リアクトルＬ３を第４直流リアクトルＬ４に置き換えただけで電流経路は図３～図６と同様である。
【0055】
つまり、第４直流リアクトルＬ４に流れる充放電電流が正の時、第７スイッチング素子Ｑ７をＯＮ、第８スイッチング素子Ｑ８をＯＦＦとしたときを［モード１’］、第７スイッチング素子Ｑ７をＯＦＦ、第８スイッチング素子Ｑ８をＯＮとしたときを［モード２’］とする。第４直流リアクトルＬ４に流れる充放電電流が正の時、［モード１’］と［モード２’］を繰り返すことにより、第４直流リアクトルＬ４に流れる電流を制御する。
【0056】
また、第４直流リアクトルＬ４に流れる充放電電流が負（放電方向の電流）の時、第７スイッチング素子Ｑ７をＯＮ、第８スイッチング素子Ｑ８をＯＦＦとしたときを［モード３’］、第７スイッチング素子Ｑ７をＯＦＦ、第８スイッチング素子Ｑ８をＯＮとしたときを［モード４’］とする。第４直流リアクトルＬ４に流れる充放電電流が負の時、［モード３’］と［モード４’］を繰り返すことにより、第４直流リアクトルＬ４に流れる電流を制御する。
【0057】
図７は、電池をＣＣ－ＣＶ充電にて満充電まで充電する際の充電電流とＶＣ３、ＶＣ４の関係の一例を示す図である。
【0058】
第３直流リアクトルＬ３の平均通過電流をＩ、第３直流リアクトルＬ３のインダクタンスをＬとする。なお以下では電流の極性は第３直流リアクトルＬ３→電池３００→シャント抵抗Ｒ１の向きを正とする。また電圧の極性は、前記電流正の向きの抵抗に印加される電圧が正となる向きとする。例えば、第１，第２中間コンデンサＣ３，Ｃ４の接続点から測定したシャント抵抗Ｒ１と電池３００の接続点との電位差をシャント抵抗Ｒ１の印加電圧とし、シャント抵抗Ｒ１と電池３００の接続点から測定した電池３００と第３直流リアクトルＬ３の接続点との電位差を電池３００の印加電圧とする。
【0059】
第三チョッパ回路３０の［モード１］おいて、第１中間コンデンサＣ３の電圧をＶＣ３、第５スイッチング素子Ｑ５の印加電圧をＶＱ５、第３直流リアクトルＬ３の印加電圧をＶＬ３、シャント抵抗Ｒ１の印加電圧をＶＲ１とし、電池３００の電圧をＶＢとする。
【0060】
第１中間コンデンサＣ３は印加電圧を逆向きに測定することとなるため電圧ＶＣ３は負の値となり、他は正の値となる。キルヒホッフの第２法則より（１）式が成り立つ。
【0061】
【数1】
【0062】
第５スイッチング素子Ｑ５の印加電圧ＶＱ５とシャント抵抗Ｒ１の印加電圧ＶＲ１は通過電流の関数となる。ここでは簡単に各々が通過電流に比例すると仮定すると（２）式が成り立つ。なお、（２）式のｋ１は［モード１］の時の閉回路の合成抵抗とする。
【0063】
【数2】
【0064】
（２）式を（１）式に代入すると（３）式となる。ＶＬ３、ＶＢ、ｋ１、Ｉは正の値、ＶＣ３は負の値であるため印加電圧ＶＬ３の範囲は限られる。
【0065】
【数3】
【0066】
第３直流リアクトルＬ３の印加電圧ＶＬ３と電流の関係から（４）式が成り立つ。
【0067】
【数4】
【0068】
よって、充電電流のリプルは第３直流リアクトルＬ３の印加電圧に比例する。
【0069】
（３）式、（４）式より充電電流のリプルが最小となるのは、ＶＢ、ｋ１、Ｉの可変可能範囲から取り得る最小の印加電圧ＶＬ３をＶＬ３Ｃ＋とすると以下の（５）式のようにＶＣ３を制御したときである。
【0070】
【数5】
【0071】
電圧ＶＣ３は第一チョッパ回路１０により制御できるため、第一チョッパ回路１０により（５）式のように電圧ＶＣ３を制御することにより充電電流のリプルを最小化できる。
【0072】
第三チョッパ回路３０の［モード２］において、第２中間コンデンサＣ４の電圧をＶＣ４、第６スイッチング素子Ｑ６の還流ダイオードの印加電圧をＶＱ６、第３直流リアクトルＬ３の印加電圧をＶＬ３、シャント抵抗Ｒ１の印加電圧をＶＲ１とし、電池３００の電圧をＶＢとする。
【0073】
第３直流リアクトルＬ３は負の電圧が印加されて電流が減少しているので、電圧ＶＬ３のみ負の値となり、他は正の値となる。キルヒホッフの第２法則より（６）式が成り立つ。
【0074】
【数6】
【0075】
第６スイッチング素子Ｑ６の還流ダイオードの印加電圧ＶＱ６とシャント抵抗Ｒ１の印加電圧ＶＲ１は通過電流の関数となる。ここでは簡単に各々が通過電流に比例すると仮定すると（７）式が成り立つ。なお、（７）式のｋ２は［モード２］の時の閉回路の合成抵抗とする。
【0076】
【数7】
【0077】
（７）式を（６）式に代入すると（８）式となる。
【0078】
【数8】
【0079】
ＶＣ４、ＶＢ、ｋ２、Ｉは正の値、ＶＬ３は負の値であるため印加電圧ＶＬ３の範囲は限られる。
【0080】
［モード１］と同様に充電電流のリプルは第３直流リアクトルＬ３の印加電圧に比例するため、（８）式より充電電流のリプルが最小となるのは、ＶＢ、ｋ２、Ｉの可変可能範囲から取り得る最大のＶＬ３（絶対値が最小）をＶＬ３Ｃ－とすると以下の（９）式のように電圧ＶＣ４を制御したときである。
【0081】
【数9】
【0082】
電圧ＶＣ４は第二チョッパ回路２０により制御できるため、第二チョッパ回路２０により（９）式のように電圧ＶＣ４を制御することにより充電電流のリプルを最小化できる。
【0083】
第三チョッパ回路３０の［モード３］において、第１中間コンデンサＣ３の電圧をＶＣ３、第５スイッチング素子Ｑ５の還流ダイオードの印加電圧をＶＱ５、第３直流リアクトルＬ３の印加電圧をＶＬ３、シャント抵抗Ｒ１の印加電圧をＶＲ１とし、電池３００の電圧をＶＢとする。第１中間コンデンサＣ３は印加電圧を逆向きに測定することとなるため電圧ＶＣ３は負の値となり、平均通過電流Ｉが負のため、電圧ＶＱ５、電圧ＶＲ１は負の値となり、他は正の値となる。キルヒホッフの第２法則より（１０）式が成り立つ。
【0084】
【数10】
【0085】
第５スイッチング素子Ｑ５の還流ダイオードの印加電圧ＶＱ５とシャント抵抗Ｒ１の印加電圧ＶＲ１は通過電流の関数となる。ここでは簡単に各々が通過電流に比例すると仮定すると（１１）式が成り立つ。なお、（１１）式のｋ３は［モード３］の時の閉回路の合成抵抗とする。
【0086】
【数11】
【0087】
（１１）式を（１０）式に代入すると（１２）式となる。
【0088】
【数12】
【0089】
ＶＬ３、ＶＢ、ｋ３は正の値、ＶＣ３、Ｉは負の値であるため印加電圧ＶＬ３の範囲は限られる。
【0090】
［モード１］と同様に放電電流のリプルは第３直流リアクトルＬ３の印加電圧に比例するため、（１２）式より放電電流のリプルが最小となるのは、ＶＢ、ｋ３、Ｉの可変可能範囲から取り得る最小の印加電圧ＶＬ３をＶＬ３Ｄ－とすると以下の（１３）式のようにＶＣ３を制御したときである。
【0091】
【数13】
【0092】
電圧ＶＣ３は第一チョッパ回路１０により制御できるため、第一チョッパ回路１０により（１３）式のように電圧ＶＣ３を制御することにより放電電流のリプルを最小化できる。
【0093】
第三チョッパ回路３０の［モード４］において、第２中間コンデンサＣ４の電圧をＶＣ４、第６スイッチング素子Ｑ６の印加電圧をＶＱ６、第３直流リアクトルＬ３の印加電圧をＶＬ３、シャント抵抗Ｒ１の印加電圧をＶＲ１とし、電池３００の電圧をＶＢとする。
【0094】
第３直流リアクトルＬ３は負の電圧が印加されて電流が減少しているので、電圧ＶＬ３は負の値となり、平均通過電流Ｉが負のため、電圧ＶＱ６、電圧ＶＲ１は負の値となり、他は正の値となる。キルヒホッフの第２法則より（１４）式が成り立つ。
【0095】
【数14】
【0096】
第６スイッチング素子Ｑ６の還流ダイオードの印加電圧ＶＱ６とシャント抵抗Ｒ１の印加電圧ＶＲ１は通過電流の関数となる。ここでは簡単に各々が通過電流に比例すると（１５）式となる。なお、（１５）式のｋ４は［モード４］の時の閉回路の合成抵抗とする。
【0097】
【数15】
【0098】
（１５）式を（１４）式に代入すると（１６）式となる。
【0099】
【数16】
【0100】
ＶＣ４、ＶＢ、ｋ４は正の値、ＶＬ３、Ｉは負の値であるため印加電圧ＶＬ３の範囲は限られる。
【0101】
［モード１］と同様に充電電流のリプルは第３直流リアクトルＬ３の印加電圧に比例するため、（１６）式より放電電流のリプルが最小となるのは、ＶＢ、ｋ４、Ｉから取り得る最大の電圧ＶＬ３（絶対値が最小）をＶＬ３Ｄ＋とすると以下の（１７）式のようにＶＣ４を制御したときである。
【0102】
【数17】
【0103】
電圧ＶＣ４は第二チョッパ回路２０により制御できるため、第二チョッパ回路２０により（１７）式のように電圧ＶＣ４を制御することにより放電電流のリプルを最小化できる。
【0104】
上記のように本実施形態の電池充放電装置の動作は、第３直流リアクトルＬ３に流れる電流が正の時（電池３００の充電時）、電圧ＶＣ３を（５）式、電圧ＶＣ４を（９）式で、第３直流リアクトルＬ３に流れる電流が負の時（電池３００の放電時）、電圧ＶＣ３を（１３）式、電圧ＶＣ４を（１７）式で制御することによりリプルを最小化する。
【0105】
なお、上記説明では、電池３００や第１中間コンデンサＣ３と第２中間コンデンサＣ４の内部抵抗や第３直流リアクトルＬ３の巻線抵抗を考慮していないが、それをシャント抵抗Ｒ１の抵抗と同様に考慮することもできる。
【0106】
また、上記説明では印加電圧と通過電流の関係を比例関係としたが、比例に関わらず印加電圧と通過電流の関係が事前にわかっていれば事足りる。電流検出のためにシャント抵抗Ｒ１を使用しているが、ホールＣＴ等別の電流検出器を用いてもよい。
【0107】
第１，第２中間コンデンサＣ３，Ｃ４の電圧と電流リプルの関係について、第５スイッチング素子Ｑ５、第６スイッチング素子Ｑ６、第３直流リアクトルＬ３を含む経路について説明したが、第７スイッチング素子Ｑ７、第８スイッチング素子Ｑ８、第４直流リアクトルＬ４を含む経路についても同様である。
【0108】
第５スイッチング素子Ｑ５、第６スイッチング素子Ｑ６、第３直流リアクトルＬ３を含む経路と、第７スイッチング素子Ｑ７、第８スイッチング素子Ｑ８、第４直流リアクトルＬ４を含む経路は、第５スイッチング素子Ｑ５、第６スイッチング素子Ｑ６と第７スイッチング素子Ｑ７、第８スイッチング素子Ｑ８のスイッチングタイミングが異なるだけで動作およびオン抵抗は同一である。
【0109】
そのため、スイッチング素子が４つ（Ｑ５～Ｑ８）の２並列の回路についても、第３直流リアクトルＬ３の印加電圧基準で（５）式、（９）式、（１３）式、（１７）式により第１中間コンデンサＣ３，第２中間コンデンサＣ４の電圧を制御すれば事足りる。
【0110】
ただし、合成抵抗ｋ１～ｋ４はスイッチング素子が２つ（Ｑ５、Ｑ６）しかない１並列の回路と比較して本実施形態のスイッチング素子が４つ（Ｑ５～Ｑ８）の２並列の回路は、スイッチング素子のオン抵抗が１／２となり、スイッチング素子が２つしかない１並列の回路の合成抵抗ｋ１～ｋ４とは同一の値とはならない。
【0111】
電池の充放電電流指令値の１／２ずつを第３直流リアクトルＬ３、第４直流リアクトルＬ４の電流指令値とすることにより、装置の出力電流は電流指令値どおりとなる。第３直流リアクトルＬ３、第４直流リアクトルＬ４を流れる電流は第５～第８スイッチング素子Ｑ５～Ｑ８により制限されるが、２並列となっているため、スイッチング素子が２つ（Ｑ５、Ｑ６）しかない１並列の回路と比較して１スイッチング素子あたりの電力損失は１／２となる。通流可能な電池３００の充放電電流は１スイッチング素子あたりの電力損失に依存するため、２並列とすることで充放電電流を大きくすることができる。
【0112】
第５スイッチング素子Ｑ５と第６スイッチング素子Ｑ６および第７スイッチング素子Ｑ７と第８スイッチング素子Ｑ８は相補的に点弧する。また、第５スイッチング素子Ｑ５と第６スイッチング素子Ｑ６、第７スイッチング素子Ｑ７と第８スイッチング素子Ｑ８は同一周波数、１８０度位相差で点弧する。すなわち、［モード１］⇔［モード２］と［モード１’］⇔［モード２’］は同一周波数１８０度位相差として制御する。
【0113】
これにより、図８に示すように、［モード１］（Ｌ３の電流増加）と［モード２´］（Ｌ４の電流減少）が同時に、［モード２］（Ｌ３の電流減少）と［モード１´］（Ｌ４の電流増加）が同時に発生し、スイッチング素子２つの１並列回路よりも電流リプルを減少させることができる。
【0114】
以上示したように、本実施形態によれば、第３直流リアクトルＬ３、第４直流リアクトルＬ４に印加する電圧を最小限となるように中間コンデンサの電圧を制御することにより、スイッチング周波数を上昇させることなく、電池の充放電電流リプルを小さくすることができる。また、第５～第８スイッチング素子Ｑ５～Ｑ８による２並列回路の採用によって、出力可能な充放電電流を大きくしつつ、電流リプルも低減する。
【0115】
以上、本発明において、記載された具体例に対してのみ詳細に説明したが、本発明の技術思想の範囲で多彩な変形および修正が可能であることは、当業者にとって明白なことであり、このような変形および修正が特許請求の範囲に属することは当然のことである。
【符号の説明】
【0116】
１０…第一チョッパ回路
２０…第二チョッパ回路
３０…第三チョッパ回路
１００…第１直流電源
２００…第２直流電源
３００…電池
Ｃ１…第１入力コンデンサ
Ｃ２…第２入力コンデンサ
Ｃ３…第１中間コンデンサ（第１可変直流電源）
Ｃ４…第２中間コンデンサ（第２可変直流電源）
Ｑ１～Ｑ８…第１～第８スイッチング素子
Ｌ１～Ｌ４…第１～第４直流リアクトル
Ｒ１…シャント抵抗
２０…第二チョッパ回路
３０…第三チョッパ回路
１００…第１直流電源
２００…第２直流電源
３００…電池
Ｃ１…第１入力コンデンサ
Ｃ２…第２入力コンデンサ
Ｃ３…第１中間コンデンサ（第１可変直流電源）
Ｃ４…第２中間コンデンサ（第２可変直流電源）
Ｑ１～Ｑ８…第１～第８スイッチング素子
Ｌ１～Ｌ４…第１～第４直流リアクトル
Ｒ１…シャント抵抗
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】