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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】P2024154652
(43)【公開日】2024-10-31
(54)【発明の名称】電力変換装置、プログラム
(51)【国際特許分類】
H02M 7/12 20060101AFI20241024BHJP
【ＦＩ】
H02M7/12 S
【審査請求】未請求
【請求項の数】10
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2023068593
(22)【出願日】2023-04-19
(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
(74)【代理人】
【識別番号】100207859
【弁理士】
【氏名又は名称】塩谷 尚人
(72)【発明者】
【氏名】田中 翔大
(72)【発明者】
【氏名】越智 健次
(72)【発明者】
【氏名】畠中 健太
【テーマコード（参考）】
5H006
【Ｆターム（参考）】
5H006AA02
5H006CA02
5H006CB08
5H006CC01
5H006DA04
5H006DB01
5H006DC02
5H006DC05
(57)【要約】
【課題】構成部品を有効利用できる電力変換装置及びプログラムを提供する。
【解決手段】電力変換装置１０は、３相交流電源又は単相交流電源に対応可能である。電力変換装置１０は、電力変換装置１０の状態を第１状態又は第２状態に切り替える切替部として、接続経路４４、切替経路４５、及び第１～第３切替スイッチ６１～６３を備えている。第１状態は、第１直流側コンデンサ３４Ａ及び第２直流側コンデンサ３４Ｂの直列接続体により高電位側経路３０Ｈと低電位側経路３０Ｌとが接続されるとともに、第１～第３コンデンサ５１～５３それぞれの接続点である中性点が第１直流側コンデンサ３４Ａ及び第２直流側コンデンサ３４Ｂの接続点に電気的に接続された状態である。第２状態は、上記中性点が接続経路４４に電気的に接続された状態である。
【選択図】 図１
【解決手段】電力変換装置１０は、３相交流電源又は単相交流電源に対応可能である。電力変換装置１０は、電力変換装置１０の状態を第１状態又は第２状態に切り替える切替部として、接続経路４４、切替経路４５、及び第１～第３切替スイッチ６１～６３を備えている。第１状態は、第１直流側コンデンサ３４Ａ及び第２直流側コンデンサ３４Ｂの直列接続体により高電位側経路３０Ｈと低電位側経路３０Ｌとが接続されるとともに、第１～第３コンデンサ５１～５３それぞれの接続点である中性点が第１直流側コンデンサ３４Ａ及び第２直流側コンデンサ３４Ｂの接続点に電気的に接続された状態である。第２状態は、上記中性点が接続経路４４に電気的に接続された状態である。
【選択図】 図１
【特許請求の範囲】
【請求項1】
第１交流端子（Ｔａｃ１）、第２交流端子（Ｔａｃ２）、第３交流端子（Ｔａｃ３）及び第４交流端子（Ｔａｃ４）と、
高電位側直流端子（ＴｄｃＨ）及び低電位側直流端子（ＴｄｃＬ）と、
を備え、
３相の交流電流を流す３相交流部（２００）が前記第１交流端子、前記第２交流端子及び前記第３交流端子に電気的に接続可能であり、単相交流電流を流す単相交流部（２１０）が前記第１交流端子及び前記第４交流端子に電気的に接続可能に構成された電力変換装置（１０）において、
第１上アームスイッチ（Ｓ１Ｈ）及び第１下アームスイッチ（Ｓ１Ｌ）と、
第２上アームスイッチ（Ｓ２Ｈ）及び第２下アームスイッチ（Ｓ２Ｌ）と、
第３上アームスイッチ（Ｓ３Ｈ）及び第３下アームスイッチ（Ｓ３Ｌ）と、
前記第１，第２，第３上アームスイッチの高電位側端子及び前記高電位側直流端子を接続する高電位側経路（３０Ｈ）と、
前記第１，第２，第３下アームスイッチの低電位側端子及び前記低電位側直流端子を接続する低電位側経路（３０Ｌ）と、
前記第１上アームスイッチ及び前記第１下アームスイッチの接続点と前記第１交流端子とを接続する第１経路（４１）と、
前記第２上アームスイッチ及び前記第２下アームスイッチの接続点と前記第２交流端子とを接続する第２経路（４２）と、
前記第３上アームスイッチ及び前記第３下アームスイッチの接続点と前記第３交流端子とを接続する第３経路（４３）と、
前記第１経路に設けられた第１インダクタ（３１）と、
前記第２経路に設けられた第２インダクタ（３２）と、
前記第３経路に設けられた第３インダクタ（３３）と、
第１コンデンサ（５１）、第２コンデンサ（５２）及び第３コンデンサ（５３）と、
第１直流側コンデンサ（３４Ａ）及び第２直流側コンデンサ（３４Ｂ）と、
を備え、
前記第１コンデンサの第１端に、前記第１経路のうち前記第１インダクタよりも前記第１交流端子側の部分が接続されており、
前記第２コンデンサの第１端に、前記第２経路のうち前記第２インダクタよりも前記第２交流端子側の部分が接続されており、
前記第３コンデンサの第１端に、前記第３経路のうち前記第３インダクタよりも前記第３交流端子側の部分が接続されており、
前記第１コンデンサ、前記第２コンデンサ及び前記第３コンデンサそれぞれの第２端同士が接続されており、
前記電力変換装置の状態を第１状態又は第２状態に切り替える切替部（４４，４５，６１～６６）を備え、
前記第１状態は、前記第１直流側コンデンサ及び前記第２直流側コンデンサの直列接続体により前記高電位側経路と前記低電位側経路とが接続されるとともに、前記第１コンデンサ、前記第２コンデンサ及び前記第３コンデンサそれぞれの第２端同士の接続点である中性点が前記第１直流側コンデンサ及び前記第２直流側コンデンサの接続点に電気的に接続された状態であり、
前記第２状態は、前記中性点が前記第４交流端子に電気的に接続された状態である、電力変換装置。
高電位側直流端子（ＴｄｃＨ）及び低電位側直流端子（ＴｄｃＬ）と、
を備え、
３相の交流電流を流す３相交流部（２００）が前記第１交流端子、前記第２交流端子及び前記第３交流端子に電気的に接続可能であり、単相交流電流を流す単相交流部（２１０）が前記第１交流端子及び前記第４交流端子に電気的に接続可能に構成された電力変換装置（１０）において、
第１上アームスイッチ（Ｓ１Ｈ）及び第１下アームスイッチ（Ｓ１Ｌ）と、
第２上アームスイッチ（Ｓ２Ｈ）及び第２下アームスイッチ（Ｓ２Ｌ）と、
第３上アームスイッチ（Ｓ３Ｈ）及び第３下アームスイッチ（Ｓ３Ｌ）と、
前記第１，第２，第３上アームスイッチの高電位側端子及び前記高電位側直流端子を接続する高電位側経路（３０Ｈ）と、
前記第１，第２，第３下アームスイッチの低電位側端子及び前記低電位側直流端子を接続する低電位側経路（３０Ｌ）と、
前記第１上アームスイッチ及び前記第１下アームスイッチの接続点と前記第１交流端子とを接続する第１経路（４１）と、
前記第２上アームスイッチ及び前記第２下アームスイッチの接続点と前記第２交流端子とを接続する第２経路（４２）と、
前記第３上アームスイッチ及び前記第３下アームスイッチの接続点と前記第３交流端子とを接続する第３経路（４３）と、
前記第１経路に設けられた第１インダクタ（３１）と、
前記第２経路に設けられた第２インダクタ（３２）と、
前記第３経路に設けられた第３インダクタ（３３）と、
第１コンデンサ（５１）、第２コンデンサ（５２）及び第３コンデンサ（５３）と、
第１直流側コンデンサ（３４Ａ）及び第２直流側コンデンサ（３４Ｂ）と、
を備え、
前記第１コンデンサの第１端に、前記第１経路のうち前記第１インダクタよりも前記第１交流端子側の部分が接続されており、
前記第２コンデンサの第１端に、前記第２経路のうち前記第２インダクタよりも前記第２交流端子側の部分が接続されており、
前記第３コンデンサの第１端に、前記第３経路のうち前記第３インダクタよりも前記第３交流端子側の部分が接続されており、
前記第１コンデンサ、前記第２コンデンサ及び前記第３コンデンサそれぞれの第２端同士が接続されており、
前記電力変換装置の状態を第１状態又は第２状態に切り替える切替部（４４，４５，６１～６６）を備え、
前記第１状態は、前記第１直流側コンデンサ及び前記第２直流側コンデンサの直列接続体により前記高電位側経路と前記低電位側経路とが接続されるとともに、前記第１コンデンサ、前記第２コンデンサ及び前記第３コンデンサそれぞれの第２端同士の接続点である中性点が前記第１直流側コンデンサ及び前記第２直流側コンデンサの接続点に電気的に接続された状態であり、
前記第２状態は、前記中性点が前記第４交流端子に電気的に接続された状態である、電力変換装置。
【請求項2】
上アーム整流部（Ｓ４Ｈ，Ｄ４Ｈ）及び下アーム整流部（Ｓ４Ｌ，Ｄ４Ｌ）を備え、
前記上アーム整流部の高電位側端子は、前記高電位側経路に接続されており、
前記下アーム整流部の低電位側端子は、前記低電位側経路に接続されており、
前記切替部は、
前記上アーム整流部及び前記下アーム整流部の接続点と前記第４交流端子とを接続する接続経路（４４）と、
切替経路（４５）と、
第１切替スイッチ（６１）、第２切替スイッチ（６２）及び第３切替スイッチ（６３）と、
を備え、
前記切替経路は、前記第２直流側コンデンサの第１端に接続されており、
前記第２直流側コンデンサの第２端は、前記低電位側経路に接続されており、
前記第１直流側コンデンサの第１端は、前記高電位側経路に接続されており、
前記第１切替スイッチは、前記第１直流側コンデンサの第２端と前記第２直流側コンデンサの第１端とを電気的に接続又は遮断するスイッチであり、
前記第２切替スイッチは、前記第３経路のうち前記第３インダクタよりも前記第３交流端子側の部分と前記切替経路とを電気的に接続又は遮断するスイッチであり、
前記第３切替スイッチは、前記中性点を前記接続経路又は前記切替経路に選択的に接続するスイッチである、請求項１に記載の電力変換装置。
前記上アーム整流部の高電位側端子は、前記高電位側経路に接続されており、
前記下アーム整流部の低電位側端子は、前記低電位側経路に接続されており、
前記切替部は、
前記上アーム整流部及び前記下アーム整流部の接続点と前記第４交流端子とを接続する接続経路（４４）と、
切替経路（４５）と、
第１切替スイッチ（６１）、第２切替スイッチ（６２）及び第３切替スイッチ（６３）と、
を備え、
前記切替経路は、前記第２直流側コンデンサの第１端に接続されており、
前記第２直流側コンデンサの第２端は、前記低電位側経路に接続されており、
前記第１直流側コンデンサの第１端は、前記高電位側経路に接続されており、
前記第１切替スイッチは、前記第１直流側コンデンサの第２端と前記第２直流側コンデンサの第１端とを電気的に接続又は遮断するスイッチであり、
前記第２切替スイッチは、前記第３経路のうち前記第３インダクタよりも前記第３交流端子側の部分と前記切替経路とを電気的に接続又は遮断するスイッチであり、
前記第３切替スイッチは、前記中性点を前記接続経路又は前記切替経路に選択的に接続するスイッチである、請求項１に記載の電力変換装置。
【請求項3】
上アーム整流部（Ｓ４Ｈ，Ｄ４Ｈ）及び下アーム整流部（Ｓ４Ｌ，Ｄ４Ｌ）を備え、
前記上アーム整流部の高電位側端子は、前記高電位側経路に接続されており、
前記下アーム整流部の低電位側端子は、前記低電位側経路に接続されており、
前記切替部は、
前記上アーム整流部及び前記下アーム整流部の接続点と前記第４交流端子とを接続する接続経路（４４）と、
切替経路（４５）と、
第１切替スイッチ（６４）、第２切替スイッチ（６２）及び第３切替スイッチ（６３）と、
を備え、
前記切替経路は、前記第１直流側コンデンサの第２端に接続されており、
前記第２直流側コンデンサの第２端は、前記低電位側経路に接続されており、
前記第１直流側コンデンサの第１端は、前記高電位側経路に接続されており、
前記第１切替スイッチは、前記第１直流側コンデンサの第２端と前記第２直流側コンデンサの第１端とを電気的に接続又は遮断するスイッチであり、
前記第２切替スイッチは、前記第３経路のうち前記第３インダクタよりも前記第３交流端子側の部分と前記切替経路とを電気的に接続又は遮断するスイッチであり、
前記第３切替スイッチは、前記中性点を前記接続経路又は前記切替経路に選択的に接続するスイッチである、請求項１に記載の電力変換装置。
前記上アーム整流部の高電位側端子は、前記高電位側経路に接続されており、
前記下アーム整流部の低電位側端子は、前記低電位側経路に接続されており、
前記切替部は、
前記上アーム整流部及び前記下アーム整流部の接続点と前記第４交流端子とを接続する接続経路（４４）と、
切替経路（４５）と、
第１切替スイッチ（６４）、第２切替スイッチ（６２）及び第３切替スイッチ（６３）と、
を備え、
前記切替経路は、前記第１直流側コンデンサの第２端に接続されており、
前記第２直流側コンデンサの第２端は、前記低電位側経路に接続されており、
前記第１直流側コンデンサの第１端は、前記高電位側経路に接続されており、
前記第１切替スイッチは、前記第１直流側コンデンサの第２端と前記第２直流側コンデンサの第１端とを電気的に接続又は遮断するスイッチであり、
前記第２切替スイッチは、前記第３経路のうち前記第３インダクタよりも前記第３交流端子側の部分と前記切替経路とを電気的に接続又は遮断するスイッチであり、
前記第３切替スイッチは、前記中性点を前記接続経路又は前記切替経路に選択的に接続するスイッチである、請求項１に記載の電力変換装置。
【請求項4】
制御装置（１００）を備え、
前記制御装置は、前記第１交流端子、前記第２交流端子及び前記第３交流端子に前記３相交流部が電気的に接続されていると判定した場合、前記第１直流側コンデンサの第２端と前記第２直流側コンデンサの第１端とが電気的に接続されるように前記第１切替スイッチを制御し、前記第３経路と前記切替経路とが電気的に遮断されるように前記第２切替スイッチを制御し、前記中性点と前記切替経路とが電気的に接続されるように前記第３切替スイッチを制御する、請求項２又は３に記載の電力変換装置。
前記制御装置は、前記第１交流端子、前記第２交流端子及び前記第３交流端子に前記３相交流部が電気的に接続されていると判定した場合、前記第１直流側コンデンサの第２端と前記第２直流側コンデンサの第１端とが電気的に接続されるように前記第１切替スイッチを制御し、前記第３経路と前記切替経路とが電気的に遮断されるように前記第２切替スイッチを制御し、前記中性点と前記切替経路とが電気的に接続されるように前記第３切替スイッチを制御する、請求項２又は３に記載の電力変換装置。
【請求項5】
制御装置（１００）を備え、
前記制御装置は、前記第１交流端子及び前記第４交流端子に前記単相交流部が電気的に接続されていると判定した場合、前記第１直流側コンデンサの第２端と前記第２直流側コンデンサの第１端とが電気的に遮断されるように前記第１切替スイッチを制御し、前記第３経路と前記切替経路とが電気的に接続されるように前記第２切替スイッチを制御し、前記中性点と前記接続経路とが電気的に接続されるように前記第３切替スイッチを制御する、請求項２又は３に記載の電力変換装置。
前記制御装置は、前記第１交流端子及び前記第４交流端子に前記単相交流部が電気的に接続されていると判定した場合、前記第１直流側コンデンサの第２端と前記第２直流側コンデンサの第１端とが電気的に遮断されるように前記第１切替スイッチを制御し、前記第３経路と前記切替経路とが電気的に接続されるように前記第２切替スイッチを制御し、前記中性点と前記接続経路とが電気的に接続されるように前記第３切替スイッチを制御する、請求項２又は３に記載の電力変換装置。
【請求項6】
前記制御装置は、前記第１交流端子及び前記第４交流端子に前記単相交流部が電気的に接続されているとともに、前記第１上アームスイッチ及び前記第１下アームスイッチのスイッチング制御により前記高電位側直流端子及び前記低電位側直流端子と前記第１交流端子及び前記第４交流端子との間で電力が伝達されると判定した場合、前記高電位側直流端子及び前記低電位側直流端子を伝達される直流電力の脈動を低減すべく、前記第３上アームスイッチ及び前記第３下アームスイッチのスイッチング制御を行う、請求項５に記載の電力変換装置。
【請求項7】
電力変換装置（１０）に適用されるコンピュータ（１００ａ）により実行されるプログラムにおいて、
前記電力変換装置は、
第１交流端子（Ｔａｃ１）、第２交流端子（Ｔａｃ２）、第３交流端子（Ｔａｃ３）及び第４交流端子（Ｔａｃ４）と、
高電位側直流端子（ＴｄｃＨ）及び低電位側直流端子（ＴｄｃＬ）と、
を備え、
３相の交流電流を流す３相交流部（２００）が前記第１交流端子、前記第２交流端子及び前記第３交流端子に電気的に接続可能であり、単相交流電流を流す単相交流部（２１０）が前記第１交流端子及び前記第４交流端子に電気的に接続可能に前記電力変換装置が構成されており、
前記電力変換装置は、
第１上アームスイッチ（Ｓ１Ｈ）及び第１下アームスイッチ（Ｓ１Ｌ）と、
第２上アームスイッチ（Ｓ２Ｈ）及び第２下アームスイッチ（Ｓ２Ｌ）と、
第３上アームスイッチ（Ｓ３Ｈ）及び第３下アームスイッチ（Ｓ３Ｌ）と、
上アーム整流部（Ｓ４Ｈ，Ｄ４Ｈ）及び下アーム整流部（Ｓ４Ｌ，Ｄ４Ｌ）と、
前記第１，第２，第３上アームスイッチの高電位側端子及び前記上アーム整流部の高電位側端子と前記高電位側直流端子とを接続する高電位側経路（３０Ｈ）と、
前記第１，第２，第３下アームスイッチの低電位側端子及び前記下アーム整流部の低電位側端子と前記低電位側直流端子とを接続する低電位側経路（３０Ｌ）と、
前記第１上アームスイッチ及び前記第１下アームスイッチの接続点と前記第１交流端子とを接続する第１経路（４１）と、
前記第２上アームスイッチ及び前記第２下アームスイッチの接続点と前記第２交流端子とを接続する第２経路（４２）と、
前記第３上アームスイッチ及び前記第３下アームスイッチの接続点と前記第３交流端子とを接続する第３経路（４３）と、
前記第１経路に設けられた第１インダクタ（３１）と、
前記第２経路に設けられた第２インダクタ（３２）と、
前記第３経路に設けられた第３インダクタ（３３）と、
第１コンデンサ（５１）、第２コンデンサ（５２）及び第３コンデンサ（５３）と、
第１直流側コンデンサ（３４Ａ）及び第２直流側コンデンサ（３４Ｂ）と、
前記上アーム整流部及び前記下アーム整流部の接続点と前記第４交流端子とを接続する接続経路（４４）と、
切替経路（４５）と、
第１切替スイッチ（６１）、第２切替スイッチ（６２）及び第３切替スイッチ（６３）と、
を備え、
前記第１コンデンサの第１端に、前記第１経路のうち前記第１インダクタよりも前記第１交流端子側の部分が接続されており、
前記第２コンデンサの第１端に、前記第２経路のうち前記第２インダクタよりも前記第２交流端子側の部分が接続されており、
前記第３コンデンサの第１端に、前記第３経路のうち前記第３インダクタよりも前記第３交流端子側の部分が接続されており、
前記第１，第２，第３コンデンサそれぞれの第２端同士が接続されており、
前記切替経路は、前記第２直流側コンデンサの第１端に接続されており、
前記第２直流側コンデンサの第２端は、前記低電位側経路に接続されており、
前記第１直流側コンデンサの第１端は、前記高電位側経路に接続されており、
前記第１切替スイッチは、前記第１直流側コンデンサの第２端と前記第２直流側コンデンサの第１端とを電気的に接続又は遮断するスイッチであり、
前記第２切替スイッチは、前記第３経路のうち前記第３インダクタよりも前記第３交流端子側の部分と前記切替経路とを電気的に接続又は遮断するスイッチであり、
前記第３切替スイッチは、前記第１，第２，第３コンデンサそれぞれの第２端同士の接続点である中性点を、前記接続経路又は前記切替経路に選択的に接続するスイッチであり、
前記コンピュータに、前記第１交流端子、前記第２交流端子及び前記第３交流端子に前記３相交流部が電気的に接続されていると判定した場合、前記第１直流側コンデンサの第２端と前記第２直流側コンデンサの第１端とが電気的に接続されるように前記第１切替スイッチを制御し、前記第３経路と前記切替経路とが電気的に遮断されるように前記第２切替スイッチを制御し、前記中性点と前記切替経路とが電気的に接続されるように前記第３切替スイッチを制御する処理を実行させる、プログラム。
前記電力変換装置は、
第１交流端子（Ｔａｃ１）、第２交流端子（Ｔａｃ２）、第３交流端子（Ｔａｃ３）及び第４交流端子（Ｔａｃ４）と、
高電位側直流端子（ＴｄｃＨ）及び低電位側直流端子（ＴｄｃＬ）と、
を備え、
３相の交流電流を流す３相交流部（２００）が前記第１交流端子、前記第２交流端子及び前記第３交流端子に電気的に接続可能であり、単相交流電流を流す単相交流部（２１０）が前記第１交流端子及び前記第４交流端子に電気的に接続可能に前記電力変換装置が構成されており、
前記電力変換装置は、
第１上アームスイッチ（Ｓ１Ｈ）及び第１下アームスイッチ（Ｓ１Ｌ）と、
第２上アームスイッチ（Ｓ２Ｈ）及び第２下アームスイッチ（Ｓ２Ｌ）と、
第３上アームスイッチ（Ｓ３Ｈ）及び第３下アームスイッチ（Ｓ３Ｌ）と、
上アーム整流部（Ｓ４Ｈ，Ｄ４Ｈ）及び下アーム整流部（Ｓ４Ｌ，Ｄ４Ｌ）と、
前記第１，第２，第３上アームスイッチの高電位側端子及び前記上アーム整流部の高電位側端子と前記高電位側直流端子とを接続する高電位側経路（３０Ｈ）と、
前記第１，第２，第３下アームスイッチの低電位側端子及び前記下アーム整流部の低電位側端子と前記低電位側直流端子とを接続する低電位側経路（３０Ｌ）と、
前記第１上アームスイッチ及び前記第１下アームスイッチの接続点と前記第１交流端子とを接続する第１経路（４１）と、
前記第２上アームスイッチ及び前記第２下アームスイッチの接続点と前記第２交流端子とを接続する第２経路（４２）と、
前記第３上アームスイッチ及び前記第３下アームスイッチの接続点と前記第３交流端子とを接続する第３経路（４３）と、
前記第１経路に設けられた第１インダクタ（３１）と、
前記第２経路に設けられた第２インダクタ（３２）と、
前記第３経路に設けられた第３インダクタ（３３）と、
第１コンデンサ（５１）、第２コンデンサ（５２）及び第３コンデンサ（５３）と、
第１直流側コンデンサ（３４Ａ）及び第２直流側コンデンサ（３４Ｂ）と、
前記上アーム整流部及び前記下アーム整流部の接続点と前記第４交流端子とを接続する接続経路（４４）と、
切替経路（４５）と、
第１切替スイッチ（６１）、第２切替スイッチ（６２）及び第３切替スイッチ（６３）と、
を備え、
前記第１コンデンサの第１端に、前記第１経路のうち前記第１インダクタよりも前記第１交流端子側の部分が接続されており、
前記第２コンデンサの第１端に、前記第２経路のうち前記第２インダクタよりも前記第２交流端子側の部分が接続されており、
前記第３コンデンサの第１端に、前記第３経路のうち前記第３インダクタよりも前記第３交流端子側の部分が接続されており、
前記第１，第２，第３コンデンサそれぞれの第２端同士が接続されており、
前記切替経路は、前記第２直流側コンデンサの第１端に接続されており、
前記第２直流側コンデンサの第２端は、前記低電位側経路に接続されており、
前記第１直流側コンデンサの第１端は、前記高電位側経路に接続されており、
前記第１切替スイッチは、前記第１直流側コンデンサの第２端と前記第２直流側コンデンサの第１端とを電気的に接続又は遮断するスイッチであり、
前記第２切替スイッチは、前記第３経路のうち前記第３インダクタよりも前記第３交流端子側の部分と前記切替経路とを電気的に接続又は遮断するスイッチであり、
前記第３切替スイッチは、前記第１，第２，第３コンデンサそれぞれの第２端同士の接続点である中性点を、前記接続経路又は前記切替経路に選択的に接続するスイッチであり、
前記コンピュータに、前記第１交流端子、前記第２交流端子及び前記第３交流端子に前記３相交流部が電気的に接続されていると判定した場合、前記第１直流側コンデンサの第２端と前記第２直流側コンデンサの第１端とが電気的に接続されるように前記第１切替スイッチを制御し、前記第３経路と前記切替経路とが電気的に遮断されるように前記第２切替スイッチを制御し、前記中性点と前記切替経路とが電気的に接続されるように前記第３切替スイッチを制御する処理を実行させる、プログラム。
【請求項8】
電力変換装置（１０）に適用されるコンピュータ（１００ａ）により実行されるプログラムにおいて、
前記電力変換装置は、
第１交流端子（Ｔａｃ１）、第２交流端子（Ｔａｃ２）、第３交流端子（Ｔａｃ３）及び第４交流端子（Ｔａｃ４）と、
高電位側直流端子（ＴｄｃＨ）及び低電位側直流端子（ＴｄｃＬ）と、
を備え、
３相の交流電流を流す３相交流部（２００）が前記第１交流端子、前記第２交流端子及び前記第３交流端子に電気的に接続可能であり、単相交流電流を流す単相交流部（２１０）が前記第１交流端子及び前記第４交流端子に電気的に接続可能に前記電力変換装置が構成されており、
前記電力変換装置は、
第１上アームスイッチ（Ｓ１Ｈ）及び第１下アームスイッチ（Ｓ１Ｌ）と、
第２上アームスイッチ（Ｓ２Ｈ）及び第２下アームスイッチ（Ｓ２Ｌ）と、
第３上アームスイッチ（Ｓ３Ｈ）及び第３下アームスイッチ（Ｓ３Ｌ）と、
上アーム整流部（Ｓ４Ｈ，Ｄ４Ｈ）及び下アーム整流部（Ｓ４Ｌ，Ｄ４Ｌ）と、
前記第１，第２，第３上アームスイッチの高電位側端子及び前記上アーム整流部の高電位側端子と前記高電位側直流端子とを接続する高電位側経路（３０Ｈ）と、
前記第１，第２，第３下アームスイッチの低電位側端子及び前記下アーム整流部の低電位側端子と前記低電位側直流端子とを接続する低電位側経路（３０Ｌ）と、
前記第１上アームスイッチ及び前記第１下アームスイッチの接続点と前記第１交流端子とを接続する第１経路（４１）と、
前記第２上アームスイッチ及び前記第２下アームスイッチの接続点と前記第２交流端子とを接続する第２経路（４２）と、
前記第３上アームスイッチ及び前記第３下アームスイッチの接続点と前記第３交流端子とを接続する第３経路（４３）と、
前記第１経路に設けられた第１インダクタ（３１）と、
前記第２経路に設けられた第２インダクタ（３２）と、
前記第３経路に設けられた第３インダクタ（３３）と、
第１コンデンサ（５１）、第２コンデンサ（５２）及び第３コンデンサ（５３）と、
第１直流側コンデンサ（３４Ａ）及び第２直流側コンデンサ（３４Ｂ）と、
前記上アーム整流部及び前記下アーム整流部の接続点と前記第４交流端子とを接続する接続経路（４４）と、
切替経路（４５）と、
第１切替スイッチ（６１）、第２切替スイッチ（６２）及び第３切替スイッチ（６３）と、
を備え、
前記第１コンデンサの第１端に、前記第１経路のうち前記第１インダクタよりも前記第１交流端子側の部分が接続されており、
前記第２コンデンサの第１端に、前記第２経路のうち前記第２インダクタよりも前記第２交流端子側の部分が接続されており、
前記第３コンデンサの第１端に、前記第３経路のうち前記第３インダクタよりも前記第３交流端子側の部分が接続されており、
前記第１，第２，第３コンデンサそれぞれの第２端同士が接続されており、
前記切替経路は、前記第２直流側コンデンサの第１端に接続されており、
前記第２直流側コンデンサの第２端は、前記低電位側経路に接続されており、
前記第１直流側コンデンサの第１端は、前記高電位側経路に接続されており、
前記第１切替スイッチは、前記第１直流側コンデンサの第２端と前記第２直流側コンデンサの第１端とを電気的に接続又は遮断するスイッチであり、
前記第２切替スイッチは、前記第３経路のうち前記第３インダクタよりも前記第３交流端子側の部分と前記切替経路とを電気的に接続又は遮断するスイッチであり、
前記第３切替スイッチは、前記第１，第２，第３コンデンサそれぞれの第２端同士の接続点である中性点を、前記接続経路又は前記切替経路に選択的に接続するスイッチであり、
前記コンピュータに、前記第１交流端子及び前記第４交流端子に前記単相交流部が電気的に接続されていると判定した場合、前記第１直流側コンデンサの第２端と前記第２直流側コンデンサの第１端とが電気的に遮断されるように前記第１切替スイッチを制御し、前記第３経路と前記切替経路とが電気的に接続されるように前記第２切替スイッチを制御し、前記中性点と前記接続経路とが電気的に接続されるように前記第３切替スイッチを制御する処理を実行させる、プログラム。
前記電力変換装置は、
第１交流端子（Ｔａｃ１）、第２交流端子（Ｔａｃ２）、第３交流端子（Ｔａｃ３）及び第４交流端子（Ｔａｃ４）と、
高電位側直流端子（ＴｄｃＨ）及び低電位側直流端子（ＴｄｃＬ）と、
を備え、
３相の交流電流を流す３相交流部（２００）が前記第１交流端子、前記第２交流端子及び前記第３交流端子に電気的に接続可能であり、単相交流電流を流す単相交流部（２１０）が前記第１交流端子及び前記第４交流端子に電気的に接続可能に前記電力変換装置が構成されており、
前記電力変換装置は、
第１上アームスイッチ（Ｓ１Ｈ）及び第１下アームスイッチ（Ｓ１Ｌ）と、
第２上アームスイッチ（Ｓ２Ｈ）及び第２下アームスイッチ（Ｓ２Ｌ）と、
第３上アームスイッチ（Ｓ３Ｈ）及び第３下アームスイッチ（Ｓ３Ｌ）と、
上アーム整流部（Ｓ４Ｈ，Ｄ４Ｈ）及び下アーム整流部（Ｓ４Ｌ，Ｄ４Ｌ）と、
前記第１，第２，第３上アームスイッチの高電位側端子及び前記上アーム整流部の高電位側端子と前記高電位側直流端子とを接続する高電位側経路（３０Ｈ）と、
前記第１，第２，第３下アームスイッチの低電位側端子及び前記下アーム整流部の低電位側端子と前記低電位側直流端子とを接続する低電位側経路（３０Ｌ）と、
前記第１上アームスイッチ及び前記第１下アームスイッチの接続点と前記第１交流端子とを接続する第１経路（４１）と、
前記第２上アームスイッチ及び前記第２下アームスイッチの接続点と前記第２交流端子とを接続する第２経路（４２）と、
前記第３上アームスイッチ及び前記第３下アームスイッチの接続点と前記第３交流端子とを接続する第３経路（４３）と、
前記第１経路に設けられた第１インダクタ（３１）と、
前記第２経路に設けられた第２インダクタ（３２）と、
前記第３経路に設けられた第３インダクタ（３３）と、
第１コンデンサ（５１）、第２コンデンサ（５２）及び第３コンデンサ（５３）と、
第１直流側コンデンサ（３４Ａ）及び第２直流側コンデンサ（３４Ｂ）と、
前記上アーム整流部及び前記下アーム整流部の接続点と前記第４交流端子とを接続する接続経路（４４）と、
切替経路（４５）と、
第１切替スイッチ（６１）、第２切替スイッチ（６２）及び第３切替スイッチ（６３）と、
を備え、
前記第１コンデンサの第１端に、前記第１経路のうち前記第１インダクタよりも前記第１交流端子側の部分が接続されており、
前記第２コンデンサの第１端に、前記第２経路のうち前記第２インダクタよりも前記第２交流端子側の部分が接続されており、
前記第３コンデンサの第１端に、前記第３経路のうち前記第３インダクタよりも前記第３交流端子側の部分が接続されており、
前記第１，第２，第３コンデンサそれぞれの第２端同士が接続されており、
前記切替経路は、前記第２直流側コンデンサの第１端に接続されており、
前記第２直流側コンデンサの第２端は、前記低電位側経路に接続されており、
前記第１直流側コンデンサの第１端は、前記高電位側経路に接続されており、
前記第１切替スイッチは、前記第１直流側コンデンサの第２端と前記第２直流側コンデンサの第１端とを電気的に接続又は遮断するスイッチであり、
前記第２切替スイッチは、前記第３経路のうち前記第３インダクタよりも前記第３交流端子側の部分と前記切替経路とを電気的に接続又は遮断するスイッチであり、
前記第３切替スイッチは、前記第１，第２，第３コンデンサそれぞれの第２端同士の接続点である中性点を、前記接続経路又は前記切替経路に選択的に接続するスイッチであり、
前記コンピュータに、前記第１交流端子及び前記第４交流端子に前記単相交流部が電気的に接続されていると判定した場合、前記第１直流側コンデンサの第２端と前記第２直流側コンデンサの第１端とが電気的に遮断されるように前記第１切替スイッチを制御し、前記第３経路と前記切替経路とが電気的に接続されるように前記第２切替スイッチを制御し、前記中性点と前記接続経路とが電気的に接続されるように前記第３切替スイッチを制御する処理を実行させる、プログラム。
【請求項9】
電力変換装置（１０）に適用されるコンピュータ（１００ａ）により実行されるプログラムにおいて、
前記電力変換装置は、
第１交流端子（Ｔａｃ１）、第２交流端子（Ｔａｃ２）、第３交流端子（Ｔａｃ３）及び第４交流端子（Ｔａｃ４）と、
高電位側直流端子（ＴｄｃＨ）及び低電位側直流端子（ＴｄｃＬ）と、
を備え、
３相の交流電流を流す３相交流部（２００）が前記第１交流端子、前記第２交流端子及び前記第３交流端子に電気的に接続可能であり、単相交流電流を流す単相交流部（２１０）が前記第１交流端子及び前記第４交流端子に電気的に接続可能に前記電力変換装置が構成されており、
前記電力変換装置は、
第１上アームスイッチ（Ｓ１Ｈ）及び第１下アームスイッチ（Ｓ１Ｌ）と、
第２上アームスイッチ（Ｓ２Ｈ）及び第２下アームスイッチ（Ｓ２Ｌ）と、
第３上アームスイッチ（Ｓ３Ｈ）及び第３下アームスイッチ（Ｓ３Ｌ）と、
上アーム整流部（Ｓ４Ｈ，Ｄ４Ｈ）及び下アーム整流部（Ｓ４Ｌ，Ｄ４Ｌ）と、
前記第１，第２，第３上アームスイッチの高電位側端子及び前記上アーム整流部の高電位側端子と前記高電位側直流端子とを接続する高電位側経路（３０Ｈ）と、
前記第１，第２，第３下アームスイッチの低電位側端子及び前記下アーム整流部の低電位側端子と前記低電位側直流端子とを接続する低電位側経路（３０Ｌ）と、
前記第１上アームスイッチ及び前記第１下アームスイッチの接続点と前記第１交流端子とを接続する第１経路（４１）と、
前記第２上アームスイッチ及び前記第２下アームスイッチの接続点と前記第２交流端子とを接続する第２経路（４２）と、
前記第３上アームスイッチ及び前記第３下アームスイッチの接続点と前記第３交流端子とを接続する第３経路（４３）と、
前記第１経路に設けられた第１インダクタ（３１）と、
前記第２経路に設けられた第２インダクタ（３２）と、
前記第３経路に設けられた第３インダクタ（３３）と、
第１コンデンサ（５１）、第２コンデンサ（５２）及び第３コンデンサ（５３）と、
第１直流側コンデンサ（３４Ａ）及び第２直流側コンデンサ（３４Ｂ）と、
前記上アーム整流部及び前記下アーム整流部の接続点と前記第４交流端子とを接続する接続経路（４４）と、
切替経路（４５）と、
第１切替スイッチ（６４）、第２切替スイッチ（６２）及び第３切替スイッチ（６３）と、
を備え、
前記第１コンデンサの第１端に、前記第１経路のうち前記第１インダクタよりも前記第１交流端子側の部分が接続されており、
前記第２コンデンサの第１端に、前記第２経路のうち前記第２インダクタよりも前記第２交流端子側の部分が接続されており、
前記第３コンデンサの第１端に、前記第３経路のうち前記第３インダクタよりも前記第３交流端子側の部分が接続されており、
前記第１，第２，第３コンデンサそれぞれの第２端同士が接続されており、
前記切替経路は、前記第１直流側コンデンサの第２端に接続されており、
前記第２直流側コンデンサの第２端は、前記低電位側経路に接続されており、
前記第１直流側コンデンサの第１端は、前記高電位側経路に接続されており、
前記第１切替スイッチは、前記第１直流側コンデンサの第２端と前記第２直流側コンデンサの第１端とを電気的に接続又は遮断するスイッチであり、
前記第２切替スイッチは、前記第３経路のうち前記第３インダクタよりも前記第３交流端子側の部分と前記切替経路とを電気的に接続又は遮断するスイッチであり、
前記第３切替スイッチは、前記第１，第２，第３コンデンサそれぞれの第２端同士の接続点である中性点を、前記接続経路又は前記切替経路に選択的に接続するスイッチであり、
前記コンピュータに、前記第１交流端子、前記第２交流端子及び前記第３交流端子に前記３相交流部が電気的に接続されていると判定した場合、前記第１直流側コンデンサの第２端と前記第２直流側コンデンサの第１端とが電気的に接続されるように前記第１切替スイッチを制御し、前記第３経路と前記切替経路とが電気的に遮断されるように前記第２切替スイッチを制御し、前記中性点と前記切替経路とが電気的に接続されるように前記第３切替スイッチを制御する処理を実行させる、プログラム。
前記電力変換装置は、
第１交流端子（Ｔａｃ１）、第２交流端子（Ｔａｃ２）、第３交流端子（Ｔａｃ３）及び第４交流端子（Ｔａｃ４）と、
高電位側直流端子（ＴｄｃＨ）及び低電位側直流端子（ＴｄｃＬ）と、
を備え、
３相の交流電流を流す３相交流部（２００）が前記第１交流端子、前記第２交流端子及び前記第３交流端子に電気的に接続可能であり、単相交流電流を流す単相交流部（２１０）が前記第１交流端子及び前記第４交流端子に電気的に接続可能に前記電力変換装置が構成されており、
前記電力変換装置は、
第１上アームスイッチ（Ｓ１Ｈ）及び第１下アームスイッチ（Ｓ１Ｌ）と、
第２上アームスイッチ（Ｓ２Ｈ）及び第２下アームスイッチ（Ｓ２Ｌ）と、
第３上アームスイッチ（Ｓ３Ｈ）及び第３下アームスイッチ（Ｓ３Ｌ）と、
上アーム整流部（Ｓ４Ｈ，Ｄ４Ｈ）及び下アーム整流部（Ｓ４Ｌ，Ｄ４Ｌ）と、
前記第１，第２，第３上アームスイッチの高電位側端子及び前記上アーム整流部の高電位側端子と前記高電位側直流端子とを接続する高電位側経路（３０Ｈ）と、
前記第１，第２，第３下アームスイッチの低電位側端子及び前記下アーム整流部の低電位側端子と前記低電位側直流端子とを接続する低電位側経路（３０Ｌ）と、
前記第１上アームスイッチ及び前記第１下アームスイッチの接続点と前記第１交流端子とを接続する第１経路（４１）と、
前記第２上アームスイッチ及び前記第２下アームスイッチの接続点と前記第２交流端子とを接続する第２経路（４２）と、
前記第３上アームスイッチ及び前記第３下アームスイッチの接続点と前記第３交流端子とを接続する第３経路（４３）と、
前記第１経路に設けられた第１インダクタ（３１）と、
前記第２経路に設けられた第２インダクタ（３２）と、
前記第３経路に設けられた第３インダクタ（３３）と、
第１コンデンサ（５１）、第２コンデンサ（５２）及び第３コンデンサ（５３）と、
第１直流側コンデンサ（３４Ａ）及び第２直流側コンデンサ（３４Ｂ）と、
前記上アーム整流部及び前記下アーム整流部の接続点と前記第４交流端子とを接続する接続経路（４４）と、
切替経路（４５）と、
第１切替スイッチ（６４）、第２切替スイッチ（６２）及び第３切替スイッチ（６３）と、
を備え、
前記第１コンデンサの第１端に、前記第１経路のうち前記第１インダクタよりも前記第１交流端子側の部分が接続されており、
前記第２コンデンサの第１端に、前記第２経路のうち前記第２インダクタよりも前記第２交流端子側の部分が接続されており、
前記第３コンデンサの第１端に、前記第３経路のうち前記第３インダクタよりも前記第３交流端子側の部分が接続されており、
前記第１，第２，第３コンデンサそれぞれの第２端同士が接続されており、
前記切替経路は、前記第１直流側コンデンサの第２端に接続されており、
前記第２直流側コンデンサの第２端は、前記低電位側経路に接続されており、
前記第１直流側コンデンサの第１端は、前記高電位側経路に接続されており、
前記第１切替スイッチは、前記第１直流側コンデンサの第２端と前記第２直流側コンデンサの第１端とを電気的に接続又は遮断するスイッチであり、
前記第２切替スイッチは、前記第３経路のうち前記第３インダクタよりも前記第３交流端子側の部分と前記切替経路とを電気的に接続又は遮断するスイッチであり、
前記第３切替スイッチは、前記第１，第２，第３コンデンサそれぞれの第２端同士の接続点である中性点を、前記接続経路又は前記切替経路に選択的に接続するスイッチであり、
前記コンピュータに、前記第１交流端子、前記第２交流端子及び前記第３交流端子に前記３相交流部が電気的に接続されていると判定した場合、前記第１直流側コンデンサの第２端と前記第２直流側コンデンサの第１端とが電気的に接続されるように前記第１切替スイッチを制御し、前記第３経路と前記切替経路とが電気的に遮断されるように前記第２切替スイッチを制御し、前記中性点と前記切替経路とが電気的に接続されるように前記第３切替スイッチを制御する処理を実行させる、プログラム。
【請求項10】
電力変換装置（１０）に適用されるコンピュータ（１００ａ）により実行されるプログラムにおいて、
前記電力変換装置は、
第１交流端子（Ｔａｃ１）、第２交流端子（Ｔａｃ２）、第３交流端子（Ｔａｃ３）及び第４交流端子（Ｔａｃ４）と、
高電位側直流端子（ＴｄｃＨ）及び低電位側直流端子（ＴｄｃＬ）と、
を備え、
３相の交流電流を流す３相交流部（２００）が前記第１交流端子、前記第２交流端子及び前記第３交流端子に電気的に接続可能であり、単相交流電流を流す単相交流部（２１０）が前記第１交流端子及び前記第４交流端子に電気的に接続可能に前記電力変換装置が構成されており、
前記電力変換装置は、
第１上アームスイッチ（Ｓ１Ｈ）及び第１下アームスイッチ（Ｓ１Ｌ）と、
第２上アームスイッチ（Ｓ２Ｈ）及び第２下アームスイッチ（Ｓ２Ｌ）と、
第３上アームスイッチ（Ｓ３Ｈ）及び第３下アームスイッチ（Ｓ３Ｌ）と、
上アーム整流部（Ｓ４Ｈ，Ｄ４Ｈ）及び下アーム整流部（Ｓ４Ｌ，Ｄ４Ｌ）と、
前記第１，第２，第３上アームスイッチの高電位側端子及び前記上アーム整流部の高電位側端子と前記高電位側直流端子とを接続する高電位側経路（３０Ｈ）と、
前記第１，第２，第３下アームスイッチの低電位側端子及び前記下アーム整流部の低電位側端子と前記低電位側直流端子とを接続する低電位側経路（３０Ｌ）と、
前記第１上アームスイッチ及び前記第１下アームスイッチの接続点と前記第１交流端子とを接続する第１経路（４１）と、
前記第２上アームスイッチ及び前記第２下アームスイッチの接続点と前記第２交流端子とを接続する第２経路（４２）と、
前記第３上アームスイッチ及び前記第３下アームスイッチの接続点と前記第３交流端子とを接続する第３経路（４３）と、
前記第１経路に設けられた第１インダクタ（３１）と、
前記第２経路に設けられた第２インダクタ（３２）と、
前記第３経路に設けられた第３インダクタ（３３）と、
第１コンデンサ（５１）、第２コンデンサ（５２）及び第３コンデンサ（５３）と、
第１直流側コンデンサ（３４Ａ）及び第２直流側コンデンサ（３４Ｂ）と、
前記上アーム整流部及び前記下アーム整流部の接続点と前記第４交流端子とを接続する接続経路（４４）と、
切替経路（４５）と、
第１切替スイッチ（６４）、第２切替スイッチ（６２）及び第３切替スイッチ（６３）と、
を備え、
前記第１コンデンサの第１端に、前記第１経路のうち前記第１インダクタよりも前記第１交流端子側の部分が接続されており、
前記第２コンデンサの第１端に、前記第２経路のうち前記第２インダクタよりも前記第２交流端子側の部分が接続されており、
前記第３コンデンサの第１端に、前記第３経路のうち前記第３インダクタよりも前記第３交流端子側の部分が接続されており、
前記第１，第２，第３コンデンサそれぞれの第２端同士が接続されており、
前記切替経路は、前記第１直流側コンデンサの第２端に接続されており、
前記第２直流側コンデンサの第２端は、前記低電位側経路に接続されており、
前記第１直流側コンデンサの第１端は、前記高電位側経路に接続されており、
前記第１切替スイッチは、前記第１直流側コンデンサの第２端と前記第２直流側コンデンサの第１端とを電気的に接続又は遮断するスイッチであり、
前記第２切替スイッチは、前記第３経路のうち前記第３インダクタよりも前記第３交流端子側の部分と前記切替経路とを電気的に接続又は遮断するスイッチであり、
前記第３切替スイッチは、前記第１，第２，第３コンデンサそれぞれの第２端同士の接続点である中性点を、前記接続経路又は前記切替経路に選択的に接続するスイッチであり、
前記コンピュータに、前記第１交流端子及び前記第４交流端子に前記単相交流部が電気的に接続されていると判定した場合、前記第１直流側コンデンサの第２端と前記第２直流側コンデンサの第１端とが電気的に遮断されるように前記第１切替スイッチを制御し、前記第３経路と前記切替経路とが電気的に接続されるように前記第２切替スイッチを制御し、前記中性点と前記接続経路とが電気的に接続されるように前記第３切替スイッチを制御する処理を実行させる、プログラム。
前記電力変換装置は、
第１交流端子（Ｔａｃ１）、第２交流端子（Ｔａｃ２）、第３交流端子（Ｔａｃ３）及び第４交流端子（Ｔａｃ４）と、
高電位側直流端子（ＴｄｃＨ）及び低電位側直流端子（ＴｄｃＬ）と、
を備え、
３相の交流電流を流す３相交流部（２００）が前記第１交流端子、前記第２交流端子及び前記第３交流端子に電気的に接続可能であり、単相交流電流を流す単相交流部（２１０）が前記第１交流端子及び前記第４交流端子に電気的に接続可能に前記電力変換装置が構成されており、
前記電力変換装置は、
第１上アームスイッチ（Ｓ１Ｈ）及び第１下アームスイッチ（Ｓ１Ｌ）と、
第２上アームスイッチ（Ｓ２Ｈ）及び第２下アームスイッチ（Ｓ２Ｌ）と、
第３上アームスイッチ（Ｓ３Ｈ）及び第３下アームスイッチ（Ｓ３Ｌ）と、
上アーム整流部（Ｓ４Ｈ，Ｄ４Ｈ）及び下アーム整流部（Ｓ４Ｌ，Ｄ４Ｌ）と、
前記第１，第２，第３上アームスイッチの高電位側端子及び前記上アーム整流部の高電位側端子と前記高電位側直流端子とを接続する高電位側経路（３０Ｈ）と、
前記第１，第２，第３下アームスイッチの低電位側端子及び前記下アーム整流部の低電位側端子と前記低電位側直流端子とを接続する低電位側経路（３０Ｌ）と、
前記第１上アームスイッチ及び前記第１下アームスイッチの接続点と前記第１交流端子とを接続する第１経路（４１）と、
前記第２上アームスイッチ及び前記第２下アームスイッチの接続点と前記第２交流端子とを接続する第２経路（４２）と、
前記第３上アームスイッチ及び前記第３下アームスイッチの接続点と前記第３交流端子とを接続する第３経路（４３）と、
前記第１経路に設けられた第１インダクタ（３１）と、
前記第２経路に設けられた第２インダクタ（３２）と、
前記第３経路に設けられた第３インダクタ（３３）と、
第１コンデンサ（５１）、第２コンデンサ（５２）及び第３コンデンサ（５３）と、
第１直流側コンデンサ（３４Ａ）及び第２直流側コンデンサ（３４Ｂ）と、
前記上アーム整流部及び前記下アーム整流部の接続点と前記第４交流端子とを接続する接続経路（４４）と、
切替経路（４５）と、
第１切替スイッチ（６４）、第２切替スイッチ（６２）及び第３切替スイッチ（６３）と、
を備え、
前記第１コンデンサの第１端に、前記第１経路のうち前記第１インダクタよりも前記第１交流端子側の部分が接続されており、
前記第２コンデンサの第１端に、前記第２経路のうち前記第２インダクタよりも前記第２交流端子側の部分が接続されており、
前記第３コンデンサの第１端に、前記第３経路のうち前記第３インダクタよりも前記第３交流端子側の部分が接続されており、
前記第１，第２，第３コンデンサそれぞれの第２端同士が接続されており、
前記切替経路は、前記第１直流側コンデンサの第２端に接続されており、
前記第２直流側コンデンサの第２端は、前記低電位側経路に接続されており、
前記第１直流側コンデンサの第１端は、前記高電位側経路に接続されており、
前記第１切替スイッチは、前記第１直流側コンデンサの第２端と前記第２直流側コンデンサの第１端とを電気的に接続又は遮断するスイッチであり、
前記第２切替スイッチは、前記第３経路のうち前記第３インダクタよりも前記第３交流端子側の部分と前記切替経路とを電気的に接続又は遮断するスイッチであり、
前記第３切替スイッチは、前記第１，第２，第３コンデンサそれぞれの第２端同士の接続点である中性点を、前記接続経路又は前記切替経路に選択的に接続するスイッチであり、
前記コンピュータに、前記第１交流端子及び前記第４交流端子に前記単相交流部が電気的に接続されていると判定した場合、前記第１直流側コンデンサの第２端と前記第２直流側コンデンサの第１端とが電気的に遮断されるように前記第１切替スイッチを制御し、前記第３経路と前記切替経路とが電気的に接続されるように前記第２切替スイッチを制御し、前記中性点と前記接続経路とが電気的に接続されるように前記第３切替スイッチを制御する処理を実行させる、プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、電力変換装置及びプログラムに関する。
【背景技術】
【0002】
従来、３相交流電源及び単相交流電源の双方に対応した電力変換装置が知られている。なお、このような電力変換装置の例として、特許文献１に開示された電力変換装置が挙げられる。
【0003】
電力変換装置は、３相それぞれに対応して設けられた上，下アームスイッチを備えている。各相の上アームスイッチの高電位側端子は、高電位側直流端子に接続され、各相の下アームスイッチの低電位側端子は、低電位側直流端子に接続されている。高電位側経路及び低電位側経路は平滑コンデンサによって接続されている。
【0004】
電力変換装置は、各相に対応して設けられたインダクタと、各相のうちいずれか１相に対応して設けられた補償用コンデンサ及び切替スイッチとを備えている。切替スイッチの操作により、補償用コンデンサは、１相分のインダクタ及び下アームスイッチの直列接続体に並列接続されたり、この直列接続体から切り離されたりする。
【0005】
入力側となる交流端子に単相交流電源が電気的に接続される場合、インダクタ及び下アームスイッチの直列接続体に補償用コンデンサが並列接続されるように切替スイッチが操作される。この操作状態において、補償用コンデンサが接続された相の上，下アームスイッチのスイッチング制御が行われる。これにより、交流端子から入力された交流電力を直流電力に変換して直流端子から出力する場合において、直流端子から出力される直流電力の脈動を低減できる。これにより、平滑コンデンサの静電容量を低減でき、平滑コンデンサの小型化を図っている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0006】
【特許文献1】米国特許出願公開第２０１１／０２６１５９１号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0007】
交流端子に３相交流電源が電気的に接続される場合、インダクタ及び下アームスイッチの直列接続体から補償用コンデンサが切り離されるように切替スイッチが操作される。この場合、補償用コンデンサが用いられなくなる。このため、電力変換装置の構成部品を有効利用することについては、未だ改善の余地を残すものとなっている。
【0008】
本開示は、構成部品を有効利用できる電力変換装置及びプログラムを提供することを主たる目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0009】
本開示は、第１交流端子、第２交流端子、第３交流端子及び第４交流端子と、
高電位側直流端子及び低電位側直流端子と、
を備え、
３相の交流電流を流す３相交流部が前記第１交流端子、前記第２交流端子及び前記第３交流端子に電気的に接続可能であり、単相交流電流を流す単相交流部が前記第１交流端子及び前記第４交流端子に電気的に接続可能に構成された電力変換装置において、
第１上アームスイッチ及び第１下アームスイッチと、
第２上アームスイッチ及び第２下アームスイッチと、
第３上アームスイッチ及び第３下アームスイッチと、
前記第１，第２，第３上アームスイッチの高電位側端子及び前記高電位側直流端子を接続する高電位側経路と、
前記第１，第２，第３下アームスイッチの低電位側端子及び前記低電位側直流端子を接続する低電位側経路と、
前記第１上アームスイッチ及び前記第１下アームスイッチの接続点と前記第１交流端子とを接続する第１経路と、
前記第２上アームスイッチ及び前記第２下アームスイッチの接続点と前記第２交流端子とを接続する第２経路と、
前記第３上アームスイッチ及び前記第３下アームスイッチの接続点と前記第３交流端子とを接続する第３経路と、
前記第１経路に設けられた第１インダクタと、
前記第２経路に設けられた第２インダクタと、
前記第３経路に設けられた第３インダクタと、
を備える。
高電位側直流端子及び低電位側直流端子と、
を備え、
３相の交流電流を流す３相交流部が前記第１交流端子、前記第２交流端子及び前記第３交流端子に電気的に接続可能であり、単相交流電流を流す単相交流部が前記第１交流端子及び前記第４交流端子に電気的に接続可能に構成された電力変換装置において、
第１上アームスイッチ及び第１下アームスイッチと、
第２上アームスイッチ及び第２下アームスイッチと、
第３上アームスイッチ及び第３下アームスイッチと、
前記第１，第２，第３上アームスイッチの高電位側端子及び前記高電位側直流端子を接続する高電位側経路と、
前記第１，第２，第３下アームスイッチの低電位側端子及び前記低電位側直流端子を接続する低電位側経路と、
前記第１上アームスイッチ及び前記第１下アームスイッチの接続点と前記第１交流端子とを接続する第１経路と、
前記第２上アームスイッチ及び前記第２下アームスイッチの接続点と前記第２交流端子とを接続する第２経路と、
前記第３上アームスイッチ及び前記第３下アームスイッチの接続点と前記第３交流端子とを接続する第３経路と、
前記第１経路に設けられた第１インダクタと、
前記第２経路に設けられた第２インダクタと、
前記第３経路に設けられた第３インダクタと、
を備える。
【0010】
上，下アームスイッチのスイッチング制御が行われる場合におけるノイズ（具体的には例えばコモンモードノイズ）を低減するために、電力変換装置は、
第１コンデンサ、第２コンデンサ及び第３コンデンサと、
第１直流側コンデンサ及び第２直流側コンデンサと、
を備える。
第１コンデンサ、第２コンデンサ及び第３コンデンサと、
第１直流側コンデンサ及び第２直流側コンデンサと、
を備える。
【0011】
前記第１コンデンサの第１端に、前記第１経路のうち前記第１インダクタよりも前記第１交流端子側の部分が接続されており、
前記第２コンデンサの第１端に、前記第２経路のうち前記第２インダクタよりも前記第２交流端子側の部分が接続されており、
前記第３コンデンサの第１端に、前記第３経路のうち前記第３インダクタよりも前記第３交流端子側の部分が接続されており、
前記第１コンデンサ、前記第２コンデンサ及び前記第３コンデンサそれぞれの第２端同士が接続されている。
前記第２コンデンサの第１端に、前記第２経路のうち前記第２インダクタよりも前記第２交流端子側の部分が接続されており、
前記第３コンデンサの第１端に、前記第３経路のうち前記第３インダクタよりも前記第３交流端子側の部分が接続されており、
前記第１コンデンサ、前記第２コンデンサ及び前記第３コンデンサそれぞれの第２端同士が接続されている。
【0012】
本開示の電力変換装置は、電力変換装置の状態を第１状態又は第２状態に切り替える切替部を備える。
【0013】
第１状態は、第１直流側コンデンサ及び第２直流側コンデンサの直列接続体により高電位側経路と低電位側経路とが接続されるとともに、第１，第２，第３コンデンサそれぞれの第２端同士の接続点である中性点が第１直流側コンデンサ及び第２直流側コンデンサの接続点に電気的に接続された状態である。交流端子に３相交流部が電気的に接続される場合において電力変換装置の状態が第１状態とされることにより、上記ノイズを低減することができる。
【0014】
一方、第２状態は、上記中性点が第４交流端子に電気的に接続された状態である。交流端子に単相交流部が電気的に接続される場合において電力変換装置の状態が第２状態とされることにより、第１，第２直流側コンデンサのいずれかを、各直流端子の直流電力の脈動を低減するための補償用コンデンサとして用いることができる。つまり、電力変換装置の構成部品を有効利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【0015】
【図1】第１実施形態に係る車載充電器の全体構成図。
【図2】３相充放電時における車載充電器を示す図。
【図3】単相充放電時における車載充電器を示す図。
【図4】蓄電池の充放電制御の手順を示すフローチャート。
【図5】３相充電制御時における電流，電圧の推移を示すタイムチャート。
【図6】比較例に係る３相充電制御時における電流，電圧の推移を示すタイムチャート。
【図7】単相充電制御時における脈動補償制御処理のブロック図。
【図8】単相充電制御時における電流，電圧等の推移を示すタイムチャート。
【図9】単相放電制御時における脈動補償制御処理のブロック図。
【図10】第２実施形態に係る車載充電器の全体構成図。
【図11】蓄電池の充放電制御の手順を示すフローチャート。
【図12】第３実施形態に係る車載充電器の全体構成図。
【図13】３相充放電時における車載充電器を示す図。
【図14】単相充放電時における車載充電器を示す図。
【図15】第４実施形態に係る３相充放電時における車載充電器を示す図。
【図16】単相充放電時における車載充電器を示す図。
【図17】蓄電池の充放電制御の手順を示すフローチャート。
【図18】第５実施形態に係る車載充電器を示す図。
【図19】第６実施形態に係る車載充電器を示す図。
【図20】蓄電池の充放電制御の手順を示すフローチャート。
【図21】第７実施形態に係る車載充電器を示す図。
【図22】その他の実施形態に係る車載充電器の全体構成図。
【発明を実施するための形態】
【0016】
図面を参照しながら、複数の実施形態を説明する。複数の実施形態において、機能的に及び／又は構造的に対応する部分及び／又は関連付けられる部分には同一の参照符号、又は百以上の位が異なる参照符号が付される場合がある。対応する部分及び／又は関連付けられる部分については、他の実施形態の説明を参照することができる。
【0017】
＜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。本実施形態に係る電力変換装置は、電気自動車などの車両に備えられ、具体的には車載充電器を構成するＡＣ－ＤＣＤＣコンバータである。車載充電器は、オンボードチャージャとも呼ばれる。
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。本実施形態に係る電力変換装置は、電気自動車などの車両に備えられ、具体的には車載充電器を構成するＡＣ－ＤＣＤＣコンバータである。車載充電器は、オンボードチャージャとも呼ばれる。
【0018】
電力変換装置は、交流端子及び直流端子を備えている。電力変換装置は、車両外部の交流電源に接続された交流端子を介して入力された交流電力を直流電力に変換して直流端子から出力する機能を備えている。直流端子から出力された直流電力は、車両に備えられた蓄電池に供給される。また、電力変換装置は、直流端子から入力された直流電力を交流電力に変換して交流端子から出力する機能を備えている。交流端子から出力された交流電力は、外部の交流電源を介して外部の電力系統に供給される。電力変換装置は、３相交流電源又は単相交流電源に接続可能である。
【0019】
図１に示すように、電力変換装置１０は、交流端子として第１交流端子Ｔａｃ１、第２交流端子Ｔａｃ２、第３交流端子Ｔａｃ３及び第４交流端子Ｔａｃ４を備えている。第１～第４交流端子Ｔａｃ１～Ｔａｃ４のうち第１～第３交流端子Ｔａｃ１～Ｔａｃ３は、図２に示すように、外部の３相交流電源２００に接続可能である。第１～第４交流端子Ｔａｃ１～Ｔａｃ４のうち第１，第４交流端子Ｔａｃ１，Ｔａｃ４は、図３に示すように、外部の単相交流電源２１０に接続可能である。
【0020】
電力変換装置１０は、直流端子として高電位側直流端子ＴｄｃＨ及び低電位側直流端子ＴｄｃＬを備えている。高電位側直流端子ＴｄｃＨ及び低電位側直流端子ＴｄｃＬは、車載充電器を構成するＤＣＤＣコンバータ２４の入力部に接続されている。ＤＣＤＣコンバータ２４の出力部は、車両に搭載された充放電可能な蓄電池２０に接続されている。ＤＣＤＣコンバータ２４は、高電位側直流端子ＴｄｃＨ及び低電位側直流端子ＴｄｃＬから入力された直流電圧を変圧し、変圧した直流電圧を蓄電池２０に供給する。また、ＤＣＤＣコンバータ２４は、蓄電池２０から入力された直流電圧を変圧して高電位側直流端子ＴｄｃＨ及び低電位側直流端子ＴｄｃＬに供給する。ＤＣＤＣコンバータ２４は、例えば、入力部と出力部とが電気的に絶縁された絶縁型ＤＣＤＣコンバータであり、入力部と出力部とを接続するトランスを備えている。
【0021】
電力変換装置１０は、４相分の上，下アームスイッチとして、第１上アームスイッチＳ１Ｈ及び第１下アームスイッチＳ１Ｌの直列接続体と、第２上アームスイッチＳ２Ｈ及び第２下アームスイッチＳ２Ｌの直列接続体と、第３上アームスイッチＳ３Ｈ及び第３下アームスイッチＳ３Ｌの直列接続体と、第４上アームスイッチＳ４Ｈ（「上アーム整流部」に相当）及び第４下アームスイッチＳ４Ｌ（「下アーム整流部」に相当）の直列接続体とを備えている。本実施形態において、各上，下アームスイッチＳ１Ｈ～Ｓ４Ｌは、ボディダイオードを有するＮチャネルＭＯＳＦＥＴである。このため、各上，下アームスイッチＳ１Ｈ～Ｓ４Ｌにおいて、高電位側端子はドレインであり、低電位側端子はソースである。第１～第３相のうち、例えば、第１相がＵ相であり、第２相がＶ相であり、第３相がＷ相である。
【0022】
電力変換装置１０は、第１，第２，第３，第４上アームスイッチＳ１Ｈ，Ｓ２Ｈ，Ｓ３Ｈ，Ｓ４Ｈの高電位側端子と高電位側直流端子ＴｄｃＨとを接続する電気経路である高電位側経路３０Ｈと、第１，第２，第３，第４下アームスイッチＳ１Ｌ，Ｓ２Ｌ，Ｓ３Ｌ，Ｓ４Ｌの低電位側端子と低電位側直流端子ＴｄｃＬとを接続する電気経路である低電位側経路３０Ｌとを備えている。高電位側経路３０Ｈ及び低電位側経路３０Ｌは、例えばバスバー等の導電部材である。
【0023】
電力変換装置１０は、第１経路４１、第２経路４２及び第３経路４３を備えている。第１経路４１は、第１相に対応する電気経路であり、第１上アームスイッチＳ１Ｈの低電位側端子及び第１下アームスイッチＳ１Ｌの高電位側端子と、第１交流端子Ｔａｃ１とを接続する。第２経路４２は、第２相に対応する電気経路であり、第２上アームスイッチＳ２Ｈの低電位側端子及び第２下アームスイッチＳ２Ｌの高電位側端子と、第２交流端子Ｔａｃ２とを接続する。第３経路４３は、第３相に対応する電気経路であり、第３上アームスイッチＳ３Ｈの低電位側端子及び第３下アームスイッチＳ３Ｌの高電位側端子と、第３交流端子Ｔａｃ３とを接続する。
【0024】
電力変換装置１０は、第１経路４１に設けられた第１インダクタ３１、第２経路４２に設けられた第２インダクタ３２、及び第３経路４３に設けられた第３インダクタ３３を備えている。なお、各インダクタ３１～３３のインダクタンス値が同じ値であってもよく、各インダクタ３１～３３の定格電流（具体的には、温度上昇定格電流）が同じ値であってもよい。
【0025】
電力変換装置１０は、３相充放電制御時におけるノイズ対策として、Ｘコンデンサである第１コンデンサ５１、第２コンデンサ５２及び第３コンデンサ５３を備えている。各コンデンサ５１～５３は、例えばフィルムコンデンサである。第１コンデンサ５１の第１端は、第１経路４１のうち、第１インダクタ３１よりも第１交流端子Ｔａｃ１側の部分に接続されている。第２コンデンサ５２の第１端は、第２経路４２のうち、第２インダクタ３２よりも第２交流端子Ｔａｃ２側の間の部分に接続されている。第３コンデンサ５３の第１端は、第３経路４３のうち、第３インダクタ３３よりも第３交流端子Ｔａｃ３側の部分に接続されている。第１コンデンサ５１、第２コンデンサ５２及び第３コンデンサ５３それぞれの第２端同士は接続されている。各コンデンサ５１～５３の第２端の接続点が中性点である。
【0026】
電力変換装置１０は、３相充放電制御時におけるノイズ対策として、第１直流側コンデンサ３４Ａ及び第２直流側コンデンサ３４Ｂを備えている。第１直流側コンデンサ３４Ａ及び第２直流側コンデンサ３４Ｂは、例えばフィルムコンデンサである。第１直流側コンデンサ３４Ａの第１端には、高電位側経路３０Ｈが接続されている。
【0027】
電力変換装置１０は、平滑コンデンサ３５を備えている。平滑コンデンサ３５は、例えば電解コンデンサである。平滑コンデンサ３５は、高電位側経路３０Ｈと低電位側経路３０Ｌとを接続する。
【0028】
電力変換装置１０は、第４上アームスイッチＳ４Ｈの低電位側端子及び第４下アームスイッチＳ４Ｌの高電位側端子と、第４交流端子Ｔａｃ４とを接続する電気経路である接続経路４４を備えている。
【0029】
電力変換装置１０は、切替経路４５を備えている。切替経路４５の第１端は、第２直流側コンデンサ３４Ｂの第１端に接続されている。第２直流側コンデンサ３４Ｂの第２端は、低電位側経路３０Ｌに接続されている。
【0030】
電力変換装置１０は、第１切替スイッチ６１、第２切替スイッチ６２及び第３切替スイッチ６３を備えている。第１切替スイッチ６１は、第１直流側コンデンサ３４Ａの第２端と第２直流側コンデンサ３４Ｂの第１端とを電気的に接続する又は遮断するためのスイッチである。第１切替スイッチ６１がオンされることにより、第１直流側コンデンサ３４Ａの第２端と、第２直流側コンデンサ３４Ｂの第１端とが直列接続される。一方、第１切替スイッチ６１がオフされることにより、第１直流側コンデンサ３４Ａの第２端と、第２直流側コンデンサ３４Ｂの第１端とが電気的に遮断される。
【0031】
第２切替スイッチ６２は、第３経路４３のうち第３インダクタ３３よりも第３交流端子Ｔａｃ３側の部分と、切替経路４５とを電気的に接続する又は遮断するためのスイッチである。第２切替スイッチ６２がオンされることにより、第３経路４３と切替経路４５とが電気的に接続される。一方、第２切替スイッチ６２がオフされることにより、第３経路４３と切替経路４５とが電気的に遮断される。
【0032】
第３切替スイッチ６３は、各コンデンサ５１～５３の第２端を、接続経路４４又は切替経路４５に選択的に接続するためのスイッチである。第３切替スイッチ６３が第１状態に制御されることにより、各コンデンサ５１～５３の第２端と切替経路４５とが電気的に接続される。一方、第３切替スイッチ６３が第２状態に制御されることにより、各コンデンサ５１～５３の第２端と接続経路４４とが電気的に接続される。
【0033】
電力変換装置１０は、第１～第３電流センサ７１～７３を備えている。第１電流センサ７１は、第１インダクタ３１に流れる電流を検出し、第２電流センサ７２は、第２インダクタ３２に流れる電流を検出し、第３電流センサ７３は、第３インダクタ３３に流れる電流を検出する。本実施形態において、第１，第２，第３電流センサ７１，７２，７３により検出された電流（以下、第１，第２，第３電流検出値ｉ１ｒ，ｉ２ｒ，ｉ３ｒ）は、第１，第２，第３交流端子Ｔａｃ１，Ｔａｃ２，Ｔａｃ３側から第１，第２，第３インダクタ３１，３２，３３側に向かって流れる場合を正とする。
【0034】
電力変換装置１０は、第１直流側電圧センサ８１、第２直流側電圧センサ８２及び交流側電圧センサ８３を備えている。第１直流側電圧センサ８１は、高電位側経路３０Ｈ及び低電位側経路３０Ｌの間の電圧差を検出する。第２直流側電圧センサ８２は、第２直流側コンデンサ３４Ｂの端子電圧を検出する。交流側電圧センサ８３は、第１交流端子Ｔａｃ１と第４交流端子Ｔａｃ４との電圧差を検出する。各センサ７１～７３，８１～８３の検出値は、電力変換装置１０が備える制御装置１００に入力される。
【0035】
制御装置１００は、マイコン１００ａを主体として構成される電子制御装置（Electronic Control Unit）である。制御装置１００は、制御装置１００よりも上位の上位制御装置１０１と情報のやり取りが可能になっている。上位制御装置１０１は、マイコン１０１ａを主体として構成される電子制御装置（Electronic Control Unit）であり、電力変換装置１０の外部に設けられている。
【0036】
各マイコン１００ａ，１０１ａは、ＣＰＵ（Central Processing Unit）を備えている。各マイコン１００ａ，１０１ａが提供する機能は、実体的なメモリ装置に記録されたソフトウェア及びそれを実行するコンピュータ、ソフトウェアのみ、ハードウェアのみ、あるいはそれらの組合せによって提供することができる。例えば、マイコン１００ａ，１０１ａがハードウェアである電子回路によって提供される場合、それは多数の論理回路を含むデジタル回路、又はアナログ回路によって提供することができる。例えば、マイコン１００ａ，１０１ａは、自身が備える記憶部としての非遷移的実体的記録媒体（non-transitory tangible storage medium）に格納されたプログラムを実行する。プログラムには、例えば、後述する図４等に示す処理のプログラムが含まれる。プログラムを構成するインストラクションのセットが実行されることにより、プログラムに対応する方法が実行される。記憶部は、例えば不揮発性メモリである。なお、記憶部に記憶されたプログラムは、例えばＯＴＡ（Over The Air）等、インターネット等の通信ネットワークを介して更新可能である。
【0037】
制御装置１００は、交流端子からの入力電力を電力変換装置１０及びＤＣＤＣコンバータ２４を介して蓄電池２０に供給する充電制御、又は蓄電池２０からの入力電力をＤＣＤＣコンバータ２４及び電力変換装置１０を介して交流端子から出力する放電制御を行う。この際、ＤＣＤＣコンバータ２４は、制御装置１００によりスイッチング制御される。なお、電力変換装置１０及びＤＣＤＣコンバータ２４のそれぞれは、個別の制御装置により制御され得る。ただし、個別に制御されることは要部ではないため、図１には、電力変換装置１０及びＤＣＤＣコンバータ２４を制御する制御装置１００が１つ示されている。
【0038】
電力変換装置１０の外部には、第１遮断スイッチ９２Ａ、第２遮断スイッチ９２Ｂ及び第３遮断スイッチ９２Ｃが設けられている。本実施形態において、各遮断スイッチ９２Ａ～９２Ｃはリレーである。各遮断スイッチ９２Ａ～９２Ｃは、オンされている場合に双方向の電流の流通を許可し、オフされている場合に双方向の電流の流通を阻止する。第１～第３遮断スイッチ９２Ａ～９２Ｃは、第１～第３交流端子Ｔａｃ１～Ｔａｃ３に接続されている。
【0039】
図２に示すように、第１～第３交流端子Ｔａｃ１～Ｔａｃ３には、第１～第３遮断スイッチ９２Ａ～９２Ｃを介して３相交流電源２００（「複数相交流部，３相交流部」に相当）が電気的に接続可能である。３相交流電源２００は、例えば系統電源である。３相交流電源２００において、３相の出力電圧の振幅及び周波数は同じであり、出力電圧及び出力電流の位相は各相で１２０°ずつずれている。図示しないが、第１～第３交流端子Ｔａｃ１～Ｔａｃ３には、第１～第３遮断スイッチ９２Ａ～９２Ｃを介して３相交流負荷（「３相交流部」に相当）が電気的に接続可能である。
【0040】
図３に示すように、第１交流端子Ｔａｃ１及び第４交流端子Ｔａｃ４には、第１遮断スイッチ９２Ａを介して単相交流電源２１０（「単相交流部」に相当）が電気的に接続可能である。本実施形態において、単相交流電源２１０の出力電圧の振幅は３相交流電源２００の出力電圧の振幅と同じである。また、単相交流電源２１０の出力電圧の周波数は３相交流電源２００の出力電圧の周波数と同じである。図示しないが、第１交流端子Ｔａｃ１及び第４交流端子Ｔａｃ４には、第１遮断スイッチ９２Ａを介して単相交流負荷（「単相交流部」に相当）が電気的に接続可能である。
【0041】
制御装置１００は、３相／単相充電制御又は３相／単相放電制御を行う。以下、図４のフローチャートを用いて、この制御について説明する。
【0042】
ステップＳ１０では、３相充電制御又は３相放電制御の指示がなされているか否かを判定する。本実施形態では、上位制御装置１０１からＣＡＮ通信等を介して送信される指示を受信し、受信した指示に基づいて、３相充電制御又は３相放電制御の指示がなされているか否かを判定する。
【0043】
３相充電制御は、電力変換装置１０及びＤＣＤＣコンバータ２４それぞれのスイッチング制御により、３相交流電源２００からの電力を蓄電池２０に充電する制御である。
【0044】
３相放電制御は、ＤＣＤＣコンバータ２４及び電力変換装置１０それぞれのスイッチング制御により、蓄電池２０からの電力を車両外部の系統電源である３相交流電源２００に供給する制御である。この制御は、Ｖ２Ｇ（Vehicle to Grid）とも呼ばれる。また、３相放電制御は、ＤＣＤＣコンバータ２４及び電力変換装置１０それぞれのスイッチング制御により、蓄電池２０からの電力を３相交流負荷に供給する制御である。３相交流負荷が住居等の建物の電気機器の場合、この制御は、Ｖ２Ｈ（Vehicle to Home）とも呼ばれる。
【0045】
３相充放電指示がなされている場合、図２に示すように、第１遮断スイッチ９２Ａ、第２遮断スイッチ９２Ｂ及び第３遮断スイッチ９２Ｃが上位制御装置１０１によってオンされる。
【0046】
ステップＳ１０において肯定判定した場合には、ステップＳ１１に進み、第１切替スイッチ６１をオンする。これにより、第１直流側コンデンサ３４Ａ及び第２直流側コンデンサ３４Ｂの直列接続体によって高電位側経路３０Ｈと低電位側経路３０Ｌとが接続される。
【0047】
ステップＳ１２では、第２切替スイッチ６２をオフする。なお、第４上アームスイッチＳ４Ｈ及び第４下アームスイッチＳ４Ｌもオフする。
【0048】
ステップＳ１３では、各コンデンサ５１～５３の第２端同士の接続点である中性点と第２直流側コンデンサ３４Ｂの第１端とが接続されるように第３切替スイッチ６３を制御する（図２参照）。
【0049】
ステップＳ１４では、３相充電制御又は３相放電制御を行う。まず、３相充電制御について説明すると、第１交流端子Ｔａｃ１、第２交流端子Ｔａｃ２及び第３交流端子Ｔａｃ３から入力された交流電力を直流電力に変換して高電位側直流端子ＴｄｃＨ及び低電位側直流端子ＴｄｃＬから出力すべく、第１，第２，第３上アームスイッチＳ１Ｈ，Ｓ２Ｈ，Ｓ３Ｈ及び第１，第２，第３下アームスイッチＳ１Ｌ，Ｓ２Ｌ，Ｓ３Ｌのスイッチング制御を行う。この際、第１直流側電圧センサ８１により検出された電圧Ｖｄｃｒを目標直流電圧ＶｄｃｒｅｆＨ（例えば８００Ｖ）にフィードバック制御するように、各スイッチＳ１Ｈ，Ｓ２Ｈ，Ｓ３Ｈ，Ｓ１Ｌ，Ｓ２Ｌ，Ｓ３Ｌのスイッチング制御を行う。各相において、上アームスイッチと下アームスイッチとはデッドタイムを挟みつつ交互にオンされる。各相において、上，下アームスイッチの１スイッチング周期は同じである。
【0050】
続いて、３相放電制御について説明すると、高電位側直流端子ＴｄｃＨ及び低電位側直流端子ＴｄｃＬから入力された直流電力を交流電力に変換して第１交流端子Ｔａｃ１、第２交流端子Ｔａｃ２及び第３交流端子Ｔａｃ３から出力すべく、第１，第２，第３上アームスイッチＳ１Ｈ，Ｓ２Ｈ，Ｓ３Ｈ及び第１，第２，第３下アームスイッチＳ１Ｌ，Ｓ２Ｌ，Ｓ３Ｌのスイッチング制御を行う。各相において、上アームスイッチと下アームスイッチとはデッドタイムを挟みつつ交互にオンされる。各相において、上，下アームスイッチの１スイッチング周期は同じである。
【0051】
ステップＳ１１～Ｓ１３における第１～第３切替スイッチ６１～６３の制御により、電力変換装置１０の状態が第１状態となる。第１状態は、第１直流側コンデンサ３４Ａ及び第２直流側コンデンサ３４Ｂの直列接続体により高電位側経路３０Ｈと低電位側経路３０Ｌとが接続されるとともに、第１～第３コンデンサ５１～５３それぞれの第２端同士の接続点である中性点が第１直流側コンデンサ３４Ａ及び第２直流側コンデンサ３４Ｂの接続点に電気的に接続された状態である。この場合、３相交流電源２００の中性点の電圧（以下、グラウンド電圧）に対する各直流端子ＴｄｃＨ，ＴｄｃＬの電圧である対地電圧が安定する。その結果、高電位側経路３０Ｈ及び低電位側経路３０Ｌとグラウンドとの間の浮遊容量等に起因するコモンモードノイズを低減できる。
【0052】
図５に、３相充電制御時における３相交流電源２００の第１，第２、第３出力電圧Ｖ１，Ｖ２，Ｖ３、第１，第２，第３電流検出値ｉ１ｒ，ｉ２ｒ，ｉ３ｒ、高電位側対地電圧Ｖｄｃｐ及び低電位側対地電圧Ｖｄｃｎの推移を示す。第１，第２、第３出力電圧Ｖ１，Ｖ２，Ｖ３は、３相交流電源２００の中性点の電圧よりも第１，第２，第３交流端子Ｔａｃ１，Ｔａｃ２，Ｔａｃ３の電圧が高い場合を正とする。高電位側対地電圧Ｖｄｃｐは、上記グラウンド電圧に対する高電位側直流端子ＴｄｃＨの電圧の差であり、低電位側対地電圧Ｖｄｃｎは、グラウンド電圧に対する低電位側直流端子ＴｄｃＬの電圧の差である。
【0053】
図５に示すように、第１，第２，第３出力電圧Ｖ１，Ｖ２，Ｖ３と、第１，第２，第３電流検出値ｉ１ｒ，ｉ２ｒ，ｉ３ｒとの位相差が０（つまり、力率が１）になるような３相充電制御が実行されている。
【0054】
３相充電制御時において、高電位側対地電圧Ｖｄｃｐ及び低電位側対地電圧Ｖｄｃｎが、第１～第３上，下アームスイッチＳ１Ｈ，Ｓ１Ｌ，Ｓ２Ｈ，Ｓ２Ｌ，Ｓ３Ｈ，Ｓ３Ｌの高周波のスイッチング周波数成分で振動していない。これは、Ｘコンデンサである第１～第３コンデンサ５１～５３の第２端側の接続点が仮想的な中性点として機能するためである。これにより、高電位側経路３０Ｈ及び低電位側経路３０Ｌとグラウンドとの間の浮遊容量等に起因するコモンモードノイズを低減できる。
【0055】
なお、図６には、比較例として、３相充電制御時において第１～第３コンデンサ５１～５２の第２端側が切替経路４５から電気的に遮断される場合を示す。この場合、第１～第３コンデンサ５１～５３の第２端側の接続点と各直流側コンデンサ３４Ａ，３４Ｂの接続点との間が電気的に遮断される。このため、高電位側対地電圧Ｖｄｃｐ及び低電位側対地電圧Ｖｄｃｎが、高周波のスイッチング周波数成分で振動してしまう。
【0056】
図４の説明に戻り、ステップＳ１０において否定判定した場合には、ステップＳ１５に進み、上位制御装置１０１から受信した指示に基づいて、単相充電制御又は単相放電制御の指示がなされているか否かを判定する。
【0057】
単相充電制御は、電力変換装置１０及びＤＣＤＣコンバータ２４それぞれのスイッチング制御により、単相交流電源２１０からの電力を蓄電池２０に充電する制御である。
【0058】
単相放電制御は、ＤＣＤＣコンバータ２４及び電力変換装置１０それぞれのスイッチング制御により、蓄電池２０からの電力を単相交流負荷に供給する制御である。単相交流負荷が住居等の建物の電気機器の場合、この制御は、Ｖ２Ｈとも呼ばれる。
【0059】
単相充放電指示がなされている場合、図３に示すように、第１遮断スイッチ９２Ａが上位制御装置１０１によってオンされ、第２遮断スイッチ９２Ｂ及び第３遮断スイッチ９２Ｃが上位制御装置１０１によってオフされる。
【0060】
ステップＳ１５において肯定判定した場合には、ステップＳ１６に進み、第１切替スイッチ６１をオフする。ステップＳ１７では、第２切替スイッチ６２をオンする。これにより、第３経路４３と切替経路４５とが電気的に接続される。
【0061】
ステップＳ１８では、各コンデンサ５１～５３の第２端が接続経路４４に接続されるように第３切替スイッチ６３を制御する（図３参照）。なお、第２上アームスイッチＳ２Ｈ及び第２下アームスイッチＳ２Ｌをオフする。これにより、第２直流側コンデンサ３４Ｂは、後述する脈動補償制御に用いられる補償用コンデンサとなる。
ステップＳ１６～Ｓ１８における第１～第３切替スイッチ６１～６３の制御により、電力変換装置１０の状態が第２状態となる。第２状態は、第１～第３コンデンサ５１～５３の上記中性点が接続経路４４を介して第４交流端子Ｔａｃ４に電気的に接続されるとともに、第３経路４３が切替経路４５に電気的に接続された状態である。
ステップＳ１６～Ｓ１８における第１～第３切替スイッチ６１～６３の制御により、電力変換装置１０の状態が第２状態となる。第２状態は、第１～第３コンデンサ５１～５３の上記中性点が接続経路４４を介して第４交流端子Ｔａｃ４に電気的に接続されるとともに、第３経路４３が切替経路４５に電気的に接続された状態である。
【0062】
ステップＳ１９では、単相充電制御又は単相放電制御を行う。まず、単相充電制御について説明すると、第１交流端子Ｔａｃ１及び第４交流端子Ｔａｃ４から入力された交流電力を直流電力に変換して高電位側直流端子ＴｄｃＨ及び低電位側直流端子ＴｄｃＬから出力すべく、第１上アームスイッチＳ１Ｈ及び第１下アームスイッチＳ１Ｌのスイッチング制御を行う。この際、第１直流側電圧センサ８１により検出された電圧Ｖｄｃｒを目標直流電圧ＶｄｃｒｅｆＬ（例えば、ＶｄｃｒｅｆＨよりも低い４００Ｖ）にフィードバック制御するように、各スイッチＳ１Ｈ，Ｓ１Ｌのスイッチング制御を行う。第１上アームスイッチＳ１Ｈと第１下アームスイッチＳ１Ｌとは、デッドタイムを挟みつつ、同期して交互にオンされる。第１上，下アームスイッチＳ１Ｈ，Ｓ１Ｌの１スイッチング周期は同じであり、３相充電制御時の１スイッチング周期と同じである。
【0063】
単相充電制御において、第４交流端子Ｔａｃ４から単相交流電源２１０を介して第１交流端子Ｔａｃ１へと向かう方向に電流が流れている第１期間において、第４下アームスイッチＳ４Ｌをオンするとともに第４上アームスイッチＳ４Ｈをオフする。一方、第１交流端子Ｔａｃ１から単相交流電源２１０を介して第４交流端子Ｔａｃ４へと向かう方向に電流が流れている第２期間において、第４上アームスイッチＳ４Ｈをオンするとともに第４下アームスイッチＳ４Ｌをオフする。現在のタイミングが第１期間及び第２期間のいずれに含まれているかは、例えば、第１電流センサ７１の検出値に基づいて判定されればよい。
【0064】
続いて、単相放電制御について説明すると、高電位側直流端子ＴｄｃＨ及び低電位側直流端子ＴｄｃＬから入力された直流電力を交流電力に変換して第１交流端子Ｔａｃ１及び第４交流端子Ｔａｃ４から出力すべく、第１上アームスイッチＳ１Ｈ及び第１下アームスイッチＳ１Ｌのスイッチング制御を行う。第１上アームスイッチＳ１Ｈと第１下アームスイッチＳ１Ｌとは、デッドタイムを挟みつつ、同期して交互にオンされる。第１上，下アームスイッチＳ１Ｈ，Ｓ１Ｌの１スイッチング周期は同じであり、３相放電制御時の１スイッチング周期と同じである。
【0065】
単相放電制御において、第４交流端子Ｔａｃ４から単相交流電源２１０を介して第１交流端子Ｔａｃ１へと向かう方向に電流が流れている第３期間において、第４上アームスイッチＳ４Ｈをオンするとともに第４下アームスイッチＳ４Ｌをオフする。一方、第１交流端子Ｔａｃ１から単相交流電源２１０を介して第４交流端子Ｔａｃ４へと向かう方向に電流が流れている第４期間において、第４下アームスイッチＳ４Ｌをオンするとともに第４上アームスイッチＳ４Ｈをオフする。現在のタイミングが第３期間及び第４期間のいずれに含まれているかは、例えば、第１電流センサ７１の検出値に基づいて判定されればよい。
【0066】
なお、第４上，下アームスイッチＳ４Ｈ，Ｓ４Ｌの１スイッチング周期は、単相交流電源２１０の出力電圧１周期と同じ周期であり、３相充放電制御時における第１，第２，第３上、下アームスイッチＳ１Ｈ，Ｓ１Ｌ，Ｓ２Ｈ，Ｓ２Ｌ，Ｓ３Ｈ，Ｓ３Ｌの１スイッチング周期よりも長い。これは、第１～第３相については、インダクタ３１～３３に流れる電流のリプルを低減するための高周波数（例えば、数十ｋＨｚ～数百ｋＨｚ）のスイッチングが必要な一方、第４相については、単相交流電源２１０の出力電圧の基本周波数（例えば、５０Ｈｚ又は６０Ｈｚ）と同等の周波数のスイッチングで足りるためである。
【0067】
単相充電制御又は単相放電制御時においては、高電位側直流端子ＴｄｃＨ及び低電位側直流端子ＴｄｃＬを伝達される直流電力の脈動を低減するための第３上アームスイッチＳ３Ｈ及び第３下アームスイッチＳ３Ｌのスイッチング制御として、脈動補償制御を行う。第３上アームスイッチＳ３Ｈと第３下アームスイッチＳ３Ｌとは、デッドタイムを挟みつつ交互にオンされる。第３上，下アームスイッチＳ３Ｈ，Ｓ３Ｌの１スイッチング周期は同じであり、第１，第２上、下アームスイッチＳ１Ｈ，Ｓ１Ｌ，Ｓ２Ｈ，Ｓ２Ｌの１スイッチング周期と同じである。
【0068】
続いて、単相充電／放電制御における脈動補償制御について説明する。脈動補償制御は、電力変換装置１０の直流電力Ｐｄｃの脈動を低減するための制御である。この制御により、平滑コンデンサ３５の端子電圧の脈動を低減する。図７は、単相充電制御における脈動補償制御の一例を示すブロック図である。
【0069】
目標補償電圧算出部１１０は、直流電力Ｐｄｃの脈動を低減するための第２直流側コンデンサ３４Ｂの端子電圧の目標値である目標補償電圧Ｖｃｐｒｅｆを算出する。具体的には例えば、目標補償電圧算出部１１０は、脈動補償振幅Ｐｐｅａｋと、電気角θｅと、下式（ｅｑ１）とに基づいて、目標補償電圧Ｖｃｐｒｅｆを算出する。
【0070】
【数1】
【0071】
電圧制御部１１１は、補償電圧偏差算出部１１２と、補償電圧フィードバック制御部１１３とを備えている。補償電圧偏差算出部１１２は、目標補償電圧Ｖｃｐｒｅｆから、第２直流側電圧センサ８２により検出された第２直流側コンデンサ３４Ｂの端子電圧（以下、補償電圧検出値Ｖｃｐｒ）を差し引くことにより、補償電圧偏差ΔＶｐを算出する。補償電圧フィードバック制御部１１３は、補償電圧偏差ΔＶｐを０にフィードバック制御するための操作量として目標フィードバック電流Ｉ３ｆｂを算出する。補償電圧フィードバック制御部１１３におけるフィードバック制御は、例えば比例積分制御である。
【0072】
フィードフォワード電流算出部１１４は、脈動補償振幅Ｐｐｅａｋと、電気角θｅと、下式（ｅｑ２）とに基づいて、目標フィードフォワード電流Ｉ３ｆｆを算出する。
【0073】
【数2】
【0074】
電流制御部１１５は、加算部１１６と、補償電流偏差算出部１１７と、補償電流フィードバック制御部１１８とを備えている。加算部１１６は、目標フィードバック電流Ｉ３ｆｂに目標フィードフォワード電流Ｉ３ｆｆを加えることにより、目標補償電流Ｉ３ｒｅｆを算出する。なお、フィードフォワード電流算出部１１４は必須ではない。この場合、「Ｉ３ｒｅｆ＝Ｉ３ｆｂ」となる。
【0075】
補償電流偏差算出部１１７は、目標補償電流Ｉ３ｒｅｆから、第３電流センサ７３により検出された第３電流検出値ｉ３ｒを差し引くことにより、補償電流偏差ΔＩｐを算出する。補償電流フィードバック制御部１１８は、補償電流偏差ΔＩｐを０にフィードバック制御するための操作量として第３目標電圧Ｖｌｅｇ１ｒｅｆ３を算出する。補償電流フィードバック制御部１１８におけるフィードバック制御は、例えば比例積分制御である。
【0076】
ＰＷＭ生成部１１９は、第３目標電圧Ｖｌｅｇ３ｒｅｆと、キャリア信号との大小比較に基づくパルス幅変調により、第３上，下アームスイッチＳ３Ｈ，Ｓ３Ｌのゲートに供給する第３上，下アーム駆動信号を生成する。第３上，下アームスイッチＳ３Ｈ，Ｓ３Ｌのゲートに第３上，下アーム駆動信号が供給されることにより、脈動低減制御が行われる。
【0077】
なお、本実施形態において、接続経路４４、切替経路４５及び第１～第３切替スイッチ６１～６３が「切替部」に相当する。
【0078】
図８に、単相充電制御時における補償電圧検出値Ｖｃｐｒ、単相交流電源２１０の出力電圧Ｖａｃ，出力電流ｉａｃ、第２直流側コンデンサ３４Ｂに流れる電流ｉｃｐｒ、第１電流検出値ｉ１ｒ、単相交流電源２１０の出力電力Ｐａｃ、第２直流側コンデンサ３４Ｂの電力Ｐｃｐｒ（＝Ｖｃｐｒ×ｉｃｐｒ）、及び各直流端子ＴｄｃＨ，ＴｄｃＬから出力された直流電力Ｐｄｃの推移を示す。補償電圧検出値Ｖｃｐｒは、第２直流側コンデンサ３４Ｂの両端のうち、切替経路４５側の電圧よりも低電位側経路３０Ｌ側の電圧が高い場合を正とする。単相交流電源２１０の出力電圧Ｖａｃは、第４交流端子Ｔａｃ４側の電圧よりも第１交流端子Ｔａｃ１側の電圧が高い場合を正とする。単相交流電源２１０の出力電流ｉａｃは、第４交流端子Ｔａｃ４側から第１交流端子Ｔａｃ１側に向かって流れる場合を正とする。第２直流側コンデンサ３４Ｂに流れる電流ｉｃｐｒは、第２直流側コンデンサ３４Ｂの両端のうち、切替経路４５側から低電位側経路３０Ｌ側に向かって流れる場合を正とする。
【0079】
第１上，下アームスイッチＳ１Ｈ，Ｓ１Ｌの高周波スイッチング制御及び第４上，下アームスイッチＳ４Ｈ，Ｓ４Ｌの低周波のスイッチング制御により、図８に示すように、単相交流電源２１０の出力電圧Ｖａｃと、第１電流検出値ｉ１ｒとの位相差が０（つまり、力率が１）になるような単相充電制御が実行されている。
【0080】
図８に示す例では、単相交流電源２１０の出力電力Ｐａｃ（つまり、電力変換装置１０の入力電力）は、単相交流電源２１０の出力電圧Ｖａｃの基本周波数の２倍の周波数で脈動する。この脈動成分を低減するための目標補償電圧Ｖｃｐｒｅｆに補償電圧検出値Ｖｃｐｒが制御されるように、第３上，下アームスイッチＳ３Ｈ，Ｓ３Ｌがスイッチング制御される。これにより、入力電力の脈動成分が第２直流側コンデンサ３４Ｂに無効電力として吸収され、各直流端子ＴｄｃＨ，ＴｄｃＬへ伝達される直流電力Ｐｄｃは、概ね一定となる。その結果、平滑コンデンサ３５の静電容量を低減でき、平滑コンデンサ３５を小型化できる。
【0081】
続いて、図９を用いて、単相放電制御における脈動補償制御について説明する。単相放電制御の脈動低減制御においては、目標補償電圧算出部１１０に入力される電気角に関するパラメータは、θに代えて「θ＋９０°」となる。これは、第２直流側コンデンサ３４Ｂの電力Ｐｃｐｒ（＝Ｖｃｐｒ×ｉｃｐｒ、図８参照）の正負を反転させるためである。
【0082】
以上説明した本実施形態によれば、第１，第４交流端子Ｔａｃ１，Ｔａｃ４に単相交流電源２１０が電気的に接続される場合、第１～第３切替スイッチ６１～６３の制御により、ノイズ対策用の第２直流側コンデンサ３４Ｂを脈動補償制御用の補償用コンデンサとして用いることができる。つまり、電力変換装置１０の構成部品を有効利用することができる。
【0083】
＜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、制御装置１００における３相／単相充放電制御指示の判定方法が変更されている。
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、制御装置１００における３相／単相充放電制御指示の判定方法が変更されている。
【0084】
図１０に、本実施形態に係る車載充電器の全体構成を示す。
【0085】
電力変換装置１０は、電圧検出回路８４を備えている。電圧検出回路８４は、接続経路４４の電圧を基準とした第１～第３経路４１～４３の電圧を検出する。電圧検出回路８４の検出値は、制御装置１００に入力される。
【0086】
図１１に、制御装置１００によって実行される３相／単相充放電制御のフローチャートを示す。
【0087】
ステップＳ２０では、各遮断スイッチ９２Ａ～９２Ｃがオンされている場合における電圧検出回路８４の検出値を取得する。
【0088】
ステップＳ２１では、電圧検出回路８４の検出値に基づいて、３相充電制御又は３相放電制御の指示がなされているか否かを判定する。具体的には、第１～第３相のうち２相以上について交流電圧を検出したと判定した場合、３相充電制御又は３相放電制御の指示がなされていると判定する。
【0089】
ステップＳ２２では、電圧検出回路８４の検出値に基づいて、単相充電制御又は単相放電制御の指示がなされているか否かを判定する。具体的には、第１～第３相のうち第１相のみについて交流電圧を検出したと判定した場合、単相充電制御又は単相放電制御の指示がなされていると判定する。
【0090】
ちなみに、ステップＳ２１，Ｓ２２において、充電制御又は放電制御のいずれを行うかの指示は、例えば、上位制御装置１０１からＣＡＮ通信等を介して送信される準備指令を受信し、受信した準備指令に基づいて判定すればよい。放電制御が行われない仕様の電力変換装置１０の場合、この準備指令に基づいて充電制御又は放電制御のいずれを行うかの判定処理は不要となり、制御装置１００自身で充電制御が指示されているか否かを判定できる。
【0091】
＜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、図１２に示すように、切替スイッチ及び切替経路等の接続関係が変更されている。
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、図１２に示すように、切替スイッチ及び切替経路等の接続関係が変更されている。
【0092】
切替経路４５の第１端は、第１直流側コンデンサ３４Ａの第２端に接続されている。第１切替スイッチ６４は、第２直流側コンデンサ３４Ｂの第１端を、第１直流側コンデンサ３４Ａの第２端及び切替経路４５に電気的に接続、又は第１直流側コンデンサ３４Ａの第２端及び切替経路４５から電気的に遮断するためのスイッチである。
【0093】
制御装置１００は、３相／単相充放電制御を行う。ただし、図４の処理のうち、以下に説明する点が変更されている。
【0094】
ステップＳ１３では、図１３に示すように、第２直流側コンデンサ３４Ｂの第１端が、第１直流側コンデンサ３４Ａの第２端及び切替経路４５に電気的に接続されるように第１切替スイッチ６４をオンする。ステップＳ１８では、図１４に示すように、第２直流側コンデンサ３４Ｂの第１端が、第１直流側コンデンサ３４Ａの第２端及び切替経路４５から電気的に遮断されるように第１切替スイッチ６４をオフする。
【0095】
本実施形態の第２直流側電圧センサ８２は、第１直流側コンデンサ３４Ａの端子電圧を検出する。第２直流側電圧センサ８２の検出値は、脈動補償制御において補償電圧検出値Ｖｃｐｒとして用いられる。
【0096】
以上説明した本実施形態によれば、第１実施形態と同様の効果を奏することができる。
【0097】
＜第４実施形態＞
以下、第４実施形態について、第３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１５及び図１６に示すように、第４上アームスイッチＳ４Ｈ及び第４下アームスイッチＳ４Ｌが電力変換装置１０に備えられていない。
以下、第４実施形態について、第３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１５及び図１６に示すように、第４上アームスイッチＳ４Ｈ及び第４下アームスイッチＳ４Ｌが電力変換装置１０に備えられていない。
【0098】
本実施形態の接続経路４４は、第２経路４２のうち第２インダクタ３２よりも第２交流端子Ｔａｃ２側の部分と、第４交流端子Ｔａｃ４とを接続する。
【0099】
電力変換装置１０は、接続経路４４に設けられた第４切替スイッチ６５を備えている。第４切替スイッチ６５は、オンされることにより、第２経路４２と第４交流端子Ｔａｃ４とを電気的に接続し、オフされることにより、第２経路４２と第４交流端子Ｔａｃ４とを電気的に遮断する。なお、本実施形態において、接続経路４４、切替経路４５、第１～第４切替スイッチ６１～６３，６５が「切替部」に相当する。
【0100】
図１７に、制御装置１００によって実行される３相／単相充放電制御のフローチャートを示す。
【0101】
ステップＳ２３では、図１５に示すように、第２切替スイッチ６２及び第４切替スイッチ６５をオフする。
【0102】
ステップＳ２４では、図１６に示すように、第２切替スイッチ６２及び第４切替スイッチ６５をオンする。
【0103】
ステップＳ２５では、単相充電制御又は単相放電制御を行う。まず、単相充電制御について説明すると、第１交流端子Ｔａｃ１及び第４交流端子Ｔａｃ４から入力された交流電力を直流電力に変換して高電位側直流端子ＴｄｃＨ及び低電位側直流端子ＴｄｃＬから出力すべく、第１上アームスイッチＳ１Ｈ及び第１下アームスイッチＳ１Ｌのスイッチング制御を行う。この際、第１直流側電圧センサ８１により検出された電圧Ｖｄｃｒを目標直流電圧ＶｄｃｒｅｆＬにフィードバック制御するように、各スイッチＳ１Ｈ，Ｓ１Ｌのスイッチング制御を行う。
【0104】
単相充電制御において、第４交流端子Ｔａｃ４から単相交流電源２１０を介して第１交流端子Ｔａｃ１へと向かう方向に電流が流れている第１期間において、第２下アームスイッチＳ２Ｌをオンするとともに第２上アームスイッチＳ２Ｈをオフする。一方、第１交流端子Ｔａｃ１から単相交流電源２１０を介して第４交流端子Ｔａｃ４へと向かう方向に電流が流れている第２期間において、第２上アームスイッチＳ２Ｈをオンするとともに第２下アームスイッチＳ２Ｌをオフする。
【0105】
続いて、単相放電制御について説明すると、高電位側直流端子ＴｄｃＨ及び低電位側直流端子ＴｄｃＬから入力された直流電力を交流電力に変換して第１交流端子Ｔａｃ１及び第４交流端子Ｔａｃ４から出力すべく、第１上アームスイッチＳ１Ｈ及び第１下アームスイッチＳ１Ｌのスイッチング制御を行う。
【0106】
単相放電制御において、第４交流端子Ｔａｃ４から単相交流電源２１０を介して第１交流端子Ｔａｃ１へと向かう方向に電流が流れている第３期間において、第２上アームスイッチＳ２Ｈをオンするとともに第２下アームスイッチＳ２Ｌをオフする。一方、第１交流端子Ｔａｃ１から単相交流電源２１０を介して第４交流端子Ｔａｃ４へと向かう方向に電流が流れている第４期間において、第２下アームスイッチＳ２Ｌをオンするとともに第２上アームスイッチＳ２Ｈをオフする。
【0107】
単相充電制御又は単相放電制御時においては、高電位側直流端子ＴｄｃＨ及び低電位側直流端子ＴｄｃＬを伝達される直流電力の脈動を低減するための第３上アームスイッチＳ３Ｈ及び第３下アームスイッチＳ３Ｌのスイッチング制御として、脈動補償制御を行う。
【0108】
以上説明した本実施形態によれば、電力変換装置１０を構成する脈動補償制御用の部品を削減することができる。
【0109】
＜第５実施形態＞
以下、第５実施形態について、第３，４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４実施形態と同様に、図１８に示すように、第４上アームスイッチＳ４Ｈ及び第４下アームスイッチＳ４Ｌが備えられていない。
以下、第５実施形態について、第３，４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４実施形態と同様に、図１８に示すように、第４上アームスイッチＳ４Ｈ及び第４下アームスイッチＳ４Ｌが備えられていない。
【0110】
制御装置１００は、３相／単相充放電制御を行う。ただし、図１７の処理のうち、以下に説明する点が変更されている。ステップＳ１１では、第１切替スイッチ６４をオンする。ステップＳ１６では、第１切替スイッチ６１をオフする。
【0111】
本実施形態の第２直流側電圧センサ８２は、第１直流側コンデンサ３４Ａの端子電圧を検出する。第２直流側電圧センサ８２の検出値は、脈動補償制御において補償電圧検出値Ｖｃｐｒとして用いられる。
【0112】
以上説明した本実施形態によれば、第４実施形態と同様の効果を奏することができる。
【0113】
＜第６実施形態＞
以下、第６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１９に示すように、第１切替スイッチ６６付近の構成が変更されている。
以下、第６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１９に示すように、第１切替スイッチ６６付近の構成が変更されている。
【0114】
電力変換装置１０は、インダクタ３６及び第１切替スイッチ６６を備えている。インダクタ３６の第１端は、第４上アームスイッチＳ４Ｈのソース及び第４下アームスイッチＳ４Ｌのドレインに接続されている。第１切替スイッチ６６は、第２直流側コンデンサ３４Ｂの第１端を、インダクタ３６の第２端又は第１直流側コンデンサ３４Ａの第２端に選択的に接続する。
【0115】
切替経路４５の第１端は、第１直流側コンデンサ３４Ａの第２端に接続されている。接続経路４４は、第３経路４３のうち第３インダクタ３３よりも第３交流端子Ｔａｃ３側の部分と、第４交流端子Ｔａｃ４とを接続する。接続経路４４には、第２切替スイッチ６２が設けられている。なお、本実施形態において、接続経路４４、切替経路４５、第２切替スイッチ６２、第３切替スイッチ６３及び第１切替スイッチ６６が「切替部」に相当する。
【0116】
続いて、図２０を用いて、制御装置１００によって実行される３相／単相充放電制御について説明する。
【0117】
ステップＳ２６では、第２直流側コンデンサ３４Ｂの第１端を第１直流側コンデンサ３４Ａの第２端に接続するように第１切替スイッチ６６を制御する。
【0118】
ステップＳ２７では、第２直流側コンデンサ３４Ｂの第１端をインダクタ３６の第２端に接続するように第１切替スイッチ６６を制御する。
【0119】
ステップＳ２８では、単相充電制御又は単相放電制御を行う。まず、単相充電制御について説明すると、第１交流端子Ｔａｃ１及び第４交流端子Ｔａｃ４から入力された交流電力を直流電力に変換して高電位側直流端子ＴｄｃＨ及び低電位側直流端子ＴｄｃＬから出力すべく、第１上アームスイッチＳ１Ｈ及び第１下アームスイッチＳ１Ｌのスイッチング制御を行う。この際、第１直流側電圧センサ８１により検出された電圧Ｖｄｃｒを目標直流電圧ＶｄｃｒｅｆＬにフィードバック制御するように、各スイッチＳ１Ｈ，Ｓ１Ｌのスイッチング制御を行う。
【0120】
単相充電制御において、第４交流端子Ｔａｃ４から単相交流電源２１０を介して第１交流端子Ｔａｃ１へと向かう方向に電流が流れている第１期間において、第３下アームスイッチＳ３Ｌをオンするとともに第３上アームスイッチＳ３Ｈをオフする。一方、第１交流端子Ｔａｃ１から単相交流電源２１０を介して第４交流端子Ｔａｃ４へと向かう方向に電流が流れている第２期間において、第３上アームスイッチＳ３Ｈをオンするとともに第３下アームスイッチＳ３Ｌをオフする。
【0121】
続いて、単相放電制御について説明すると、高電位側直流端子ＴｄｃＨ及び低電位側直流端子ＴｄｃＬから入力された直流電力を交流電力に変換して第１交流端子Ｔａｃ１及び第４交流端子Ｔａｃ４から出力すべく、第１上アームスイッチＳ１Ｈ及び第１下アームスイッチＳ１Ｌのスイッチング制御を行う。
【0122】
単相放電制御において、第４交流端子Ｔａｃ４から単相交流電源２１０を介して第１交流端子Ｔａｃ１へと向かう方向に電流が流れている第３期間において、第３上アームスイッチＳ３Ｈをオンするとともに第３下アームスイッチＳ３Ｌをオフする。一方、第１交流端子Ｔａｃ１から単相交流電源２１０を介して第４交流端子Ｔａｃ４へと向かう方向に電流が流れている第４期間において、第３下アームスイッチＳ３Ｌをオンするとともに第３上アームスイッチＳ３Ｈをオフする。
【0123】
なお、単相充電制御又は単相放電制御において、第２上アームスイッチＳ２Ｈ及び第２下アームスイッチＳ２Ｌをオフする。
【0124】
単相充電制御又は単相放電制御時において、高電位側直流端子ＴｄｃＨ及び低電位側直流端子ＴｄｃＬを伝達される直流電力の脈動を低減するための第４上アームスイッチＳ４Ｈ及び第４下アームスイッチＳ４Ｌのスイッチング制御として、脈動補償制御を行う。本実施形態の第２直流側電圧センサ８２は、第２直流側コンデンサ３４Ｂの端子電圧を検出する。第２直流側電圧センサ８２の検出値は、脈動補償制御において補償電圧検出値Ｖｃｐｒとして用いられる。
【0125】
以上説明した本実施形態によれば、第１実施形態の効果に準じた効果を奏することができる。
【0126】
＜第７実施形態＞
以下、第７実施形態について、第６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、第１切替スイッチ６６付近の構成が変更されている。
以下、第７実施形態について、第６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、第１切替スイッチ６６付近の構成が変更されている。
【0127】
第１切替スイッチ６６は、第１直流側コンデンサ３４Ａの第２端を、インダクタ６０の第２端又は第２直流側コンデンサ３４Ｂの第１端に選択的に接続する。切替経路４５の第１端は、第２直流側コンデンサ３４Ｂの第１端に接続されている。
【0128】
制御装置１００は、３相／単相充放電制御を行う。ただし、図２０の処理のうち、以下に説明する点が変更されている。ステップＳ２６では、第１直流側コンデンサ３４Ａの第２端を第２直流側コンデンサ３４Ｂの第１端に接続するように第１切替スイッチ６６を制御する。ステップＳ２７では、第１直流側コンデンサ３４Ａの第２端をインダクタ３６の第２端に接続するように第１切替スイッチ６６を制御する。
【0129】
本実施形態の第２直流側電圧センサ８２は、第１直流側コンデンサ３４Ａの端子電圧を検出する。第２直流側電圧センサ８２の検出値は、脈動補償制御において補償電圧検出値Ｖｃｐｒとして用いられる。
【0130】
以上説明した本実施形態によれば、第６実施形態と同様の効果を奏することができる。
【0131】
＜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。
【0132】
・第１上アームスイッチが複数のＮチャネルＭＯＳＦＥＴの並列接続体で構成されていてもよい。第１下アームスイッチ及び第２～第４上，下アームスイッチについても同様である。
【0133】
・上，下アームスイッチとしては、ＮチャネルＭＯＳＦＥＴに限らず、例えば、フリーホイールダイオードが逆並列接続されたＩＧＢＴであってもよい。この場合、ＩＧＢＴのコレクタが高電位側端子に相当し、エミッタが低電位側端子に相当する。
【0134】
・各直流側コンデンサは、図１等に示したように１つのコンデンサで構成されるものに限らず、複数のコンデンサの直列接続体で構成されるものであってもよい。
【0135】
・単相充電制御時において、双方向の電力変換を行わず、交流電力から直流電力へと単方向の電力変換のみ行う場合、第４上，下アームスイッチＳ４Ｈ，Ｓ４Ｌに代えて、図２２に示すように、上，下アームダイオードＤ４Ｈ，Ｄ４Ｌ（「上，下アーム整流部」に相当）が設けられていてもよい。この場合、各ダイオードＤ４Ｈ，Ｄ４Ｌのカソードが高電位側端子に相当し、アノードが低電位側端子に相当する。
【0136】
・電力変換装置が搭載される移動体としては、車両に限らず、例えば、航空機又は船舶であってもよい。また、電力変換装置の搭載先は、移動体に限らず、定置式の装置であってもよい。
【0137】
・本開示に記載の制御装置及びその制御手法は、コンピュータプログラムにより具体化された一つ乃至は複数の機能を実行するようにプログラムされたプロセッサ及びメモリを構成することによって提供された専用コンピュータにより、実現されてもよい。あるいは、本開示に記載の制御部及びその手法は、一つ以上の専用ハードウェア論理回路によってプロセッサを構成することによって提供された専用コンピュータにより、実現されてもよい。もしくは、本開示に記載の制御部及びその手法は、一つ乃至は複数の機能を実行するようにプログラムされたプロセッサ及びメモリと一つ以上のハードウェア論理回路によって構成されたプロセッサとの組み合わせにより構成された一つ以上の専用コンピュータにより、実現されてもよい。また、コンピュータプログラムは、コンピュータにより実行されるインストラクションとして、コンピュータ読み取り可能な非遷移有形記録媒体に記憶されていてもよい。
【符号の説明】
【0138】
１０…電力変換装置、３１～３３…第１～第３インダクタ、３４Ａ，３４Ｂ…第１，第２直流側コンデンサ、５１～５３…第１～第３コンデンサ、６１～６３…第１～第３切替スイッチ、１００…制御装置、Ｓ１Ｈ，Ｓ２Ｈ，Ｓ３Ｈ，Ｓ４Ｈ…第１～第４上アームスイッチ、Ｓ１Ｌ，Ｓ２Ｌ，Ｓ３Ｌ，Ｓ４Ｌ…第１～第４下アームスイッチ。
【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】
【図22】