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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】P2024159305
(43)【公開日】2024-11-08
(54)【発明の名称】電力変換システム及びその制御方法
(51)【国際特許分類】
H02M 3/155 20060101AFI20241031BHJP
【ＦＩ】
H02M3/155 H
【審査請求】未請求
【請求項の数】11
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2023075210
(22)【出願日】2023-04-28
(71)【出願人】
【識別番号】314012076
【氏名又は名称】パナソニックＩＰマネジメント株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】110002527
【氏名又は名称】弁理士法人北斗特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】田村 秀樹
(72)【発明者】
【氏名】大堀 貴大
【テーマコード（参考）】
5H730
【Ｆターム（参考）】
5H730AA15
5H730AS01
5H730AS04
5H730AS05
5H730AS08
5H730AS17
5H730BB13
5H730BB14
5H730BB57
5H730DD04
5H730FD11
5H730FG05
5H730FG22
(57)【要約】
【課題】リアクトルの小型化を可能にすること。
【解決手段】電力変換システム１は、一対の第１端子ｔ１１，ｔ１２と一対の第２端子ｔ２１，ｔ２２との間に接続されるマルチレベルフライングキャパシタコンバータ１０と、制御部１３と、を備える。制御部１３は、一対の第１端子ｔ１１，１２及び一対の第２端子ｔ２１，ｔ２２のいずれかに接続される電圧源２の電圧値に応じて、マルチレベルフライングキャパシタコンバータ１０の動作モードを、第１モード及び第２モードを含む複数のモードのいずれかに切り替える。第１モードは、マルチレベルフライングキャパシタコンバータ１０をＮレベルフライングキャパシタコンバータ（Ｎは３以上の整数）として動作させる動作モードである。第２モードは、マルチレベルフライングキャパシタコンバータ１０をＭレベルフライングキャパシタコンバータ（ＭはＮよりも小さい整数）として動作させる動作モードである。
【選択図】図１
【解決手段】電力変換システム１は、一対の第１端子ｔ１１，ｔ１２と一対の第２端子ｔ２１，ｔ２２との間に接続されるマルチレベルフライングキャパシタコンバータ１０と、制御部１３と、を備える。制御部１３は、一対の第１端子ｔ１１，１２及び一対の第２端子ｔ２１，ｔ２２のいずれかに接続される電圧源２の電圧値に応じて、マルチレベルフライングキャパシタコンバータ１０の動作モードを、第１モード及び第２モードを含む複数のモードのいずれかに切り替える。第１モードは、マルチレベルフライングキャパシタコンバータ１０をＮレベルフライングキャパシタコンバータ（Ｎは３以上の整数）として動作させる動作モードである。第２モードは、マルチレベルフライングキャパシタコンバータ１０をＭレベルフライングキャパシタコンバータ（ＭはＮよりも小さい整数）として動作させる動作モードである。
【選択図】図１
【特許請求の範囲】
【請求項1】
一対の第１端子と一対の第２端子との間に接続されるマルチレベルフライングキャパシタコンバータと、
制御部と、を備え、
前記制御部は、前記一対の第１端子及び前記一対の第２端子のいずれかに接続される電圧源の電圧値に応じて、前記マルチレベルフライングキャパシタコンバータの動作モードを、第１モード及び第２モードを含む複数のモードのいずれかに切り替え、
前記第１モードは、前記マルチレベルフライングキャパシタコンバータをＮレベルフライングキャパシタコンバータ（Ｎは３以上の整数）として動作させる動作モードであり、
前記第２モードは、前記マルチレベルフライングキャパシタコンバータをＭレベルフライングキャパシタコンバータ（ＭはＮよりも小さい整数）として動作させる動作モードである、
電力変換システム。
制御部と、を備え、
前記制御部は、前記一対の第１端子及び前記一対の第２端子のいずれかに接続される電圧源の電圧値に応じて、前記マルチレベルフライングキャパシタコンバータの動作モードを、第１モード及び第２モードを含む複数のモードのいずれかに切り替え、
前記第１モードは、前記マルチレベルフライングキャパシタコンバータをＮレベルフライングキャパシタコンバータ（Ｎは３以上の整数）として動作させる動作モードであり、
前記第２モードは、前記マルチレベルフライングキャパシタコンバータをＭレベルフライングキャパシタコンバータ（ＭはＮよりも小さい整数）として動作させる動作モードである、
電力変換システム。
【請求項2】
前記マルチレベルフライングキャパシタコンバータは、複数のキャパシタと、複数のスイッチ素子と、を有し、
前記制御部は、前記複数のスイッチ素子のうち少なくとも一部のスイッチ素子のオンデューティ比を、前記電圧源の電圧値に応じたオンデューティ比に制御する、
請求項１記載の電力変換システム。
前記制御部は、前記複数のスイッチ素子のうち少なくとも一部のスイッチ素子のオンデューティ比を、前記電圧源の電圧値に応じたオンデューティ比に制御する、
請求項１記載の電力変換システム。
【請求項3】
前記マルチレベルフライングキャパシタコンバータは、４レベルフライングキャパシタコンバータの回路構成を有する、
請求項１記載の電力変換システム。
請求項１記載の電力変換システム。
【請求項4】
前記制御部は、前記電圧源の電圧値に応じて、前記マルチレベルフライングキャパシタコンバータの動作モードを、４レベルフライングキャパシタコンバータとして動作させる前記第１モード、及び、３レベルフライングキャパシタコンバータとして動作させる前記第２モードのいずれかに切り替える、
請求項３記載の電力変換システム。
請求項３記載の電力変換システム。
【請求項5】
前記制御部は、前記電圧源の電圧値に応じて、前記動作モードを前記第１モード、及び、前記第２モードを含む複数のモードのいずれかに自動的に切り替える、
請求項１記載の電力変換システム。
請求項１記載の電力変換システム。
【請求項6】
前記動作モードの切替操作を受け付ける操作受付部を更に備え、
前記制御部は、前記操作受付部が受け付けた前記切替操作に応じて、前記動作モードを前記第１モード、及び、前記第２モードを含む複数のモードのいずれかに切り替える、
請求項１記載の電力変換システム。
前記制御部は、前記操作受付部が受け付けた前記切替操作に応じて、前記動作モードを前記第１モード、及び、前記第２モードを含む複数のモードのいずれかに切り替える、
請求項１記載の電力変換システム。
【請求項7】
前記マルチレベルフライングキャパシタコンバータは第１電圧変換部であり、
前記電力変換システムは、
一対の第３端子と、
前記一対の第２端子と前記一対の第３端子との間に接続された第２電圧変換部と、を更に備え、
前記第１電圧変換部は、変換率を段階的に変更可能であり、
前記第２電圧変換部は、変換率を連続的に変更可能である、
請求項１記載の電力変換システム。
前記電力変換システムは、
一対の第３端子と、
前記一対の第２端子と前記一対の第３端子との間に接続された第２電圧変換部と、を更に備え、
前記第１電圧変換部は、変換率を段階的に変更可能であり、
前記第２電圧変換部は、変換率を連続的に変更可能である、
請求項１記載の電力変換システム。
【請求項8】
前記第１電圧変換部が前記変換率を変化させる最小の変化分よりも、前記第２電圧変換部が前記変換率を変化させる最小の変化分の方が小さい、
請求項７記載の電力変換システム。
請求項７記載の電力変換システム。
【請求項9】
前記第１電圧変換部は、複数のキャパシタと、複数のスイッチ素子と、を有し、
前記制御部は、前記複数のスイッチ素子のうち少なくとも一部のスイッチ素子のオンデューティ比を、前記電圧源の電圧値に応じたオンデューティ比に設定する、
請求項７記載の電力変換システム。
前記制御部は、前記複数のスイッチ素子のうち少なくとも一部のスイッチ素子のオンデューティ比を、前記電圧源の電圧値に応じたオンデューティ比に設定する、
請求項７記載の電力変換システム。
【請求項10】
前記マルチレベルフライングキャパシタコンバータは、４レベルフライングキャパシタコンバータの回路構成を有し、
前記制御部は、前記電圧源の電圧値に応じて、前記マルチレベルフライングキャパシタコンバータの動作モードを、４レベルフライングキャパシタコンバータとして動作させる前記第１モード、及び、３レベルフライングキャパシタコンバータとして動作させる前記第２モードのいずれかに切り替えており、
前記制御部は、前記第１モードでは、前記複数のスイッチ素子のうち前記４レベルフライングキャパシタコンバータに含まれる２以上のスイッチ素子のオンデューティ比を３３％又は６７％に設定し、前記第２モードでは、前記複数のスイッチ素子のうち前記３レベルフライングキャパシタコンバータに含まれる２以上のスイッチ素子のオンデューティ比を５０％に設定する、
請求項９記載の電力変換システム。
前記制御部は、前記電圧源の電圧値に応じて、前記マルチレベルフライングキャパシタコンバータの動作モードを、４レベルフライングキャパシタコンバータとして動作させる前記第１モード、及び、３レベルフライングキャパシタコンバータとして動作させる前記第２モードのいずれかに切り替えており、
前記制御部は、前記第１モードでは、前記複数のスイッチ素子のうち前記４レベルフライングキャパシタコンバータに含まれる２以上のスイッチ素子のオンデューティ比を３３％又は６７％に設定し、前記第２モードでは、前記複数のスイッチ素子のうち前記３レベルフライングキャパシタコンバータに含まれる２以上のスイッチ素子のオンデューティ比を５０％に設定する、
請求項９記載の電力変換システム。
【請求項11】
一対の第１端子と一対の第２端子との間に接続されるマルチレベルフライングキャパシタコンバータを備える電力変換システムの制御方法であって、
前記一対の第１端子及び前記一対の第２端子のいずれかに接続される電圧源の電圧値に応じて、前記マルチレベルフライングキャパシタコンバータの動作モードを、第１モード及び第２モードを含む複数のモードのいずれかに切り替える制御ステップを含み、
前記第１モードは、前記マルチレベルフライングキャパシタコンバータをＮレベルフライングキャパシタコンバータ（Ｎは３以上の整数）として動作させる動作モードであり、
前記第２モードは、前記マルチレベルフライングキャパシタコンバータをＭレベルフライングキャパシタコンバータ（ＭはＮよりも小さい整数）として動作させる動作モードである、
制御方法。
前記一対の第１端子及び前記一対の第２端子のいずれかに接続される電圧源の電圧値に応じて、前記マルチレベルフライングキャパシタコンバータの動作モードを、第１モード及び第２モードを含む複数のモードのいずれかに切り替える制御ステップを含み、
前記第１モードは、前記マルチレベルフライングキャパシタコンバータをＮレベルフライングキャパシタコンバータ（Ｎは３以上の整数）として動作させる動作モードであり、
前記第２モードは、前記マルチレベルフライングキャパシタコンバータをＭレベルフライングキャパシタコンバータ（ＭはＮよりも小さい整数）として動作させる動作モードである、
制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本開示は、電力変換システム及びその制御方法に関する。より詳細には、本開示は、マルチレベルコンバータを備える電力変換システム及びその制御方法に関する。
【背景技術】
【0002】
特許文献１は、フライングキャパシタを備えるＤＣ／ＤＣ変換装置を開示する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特開２０２１－１９１１８４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
フライングキャパシタを用いたＤＣ／ＤＣ変換装置において、入力電圧の電圧変動範囲が広い場合、増幅率の調整範囲を広げる必要があるため、ＤＣ／ＤＣ変換装置が備えるリアクトルの正規化蓄積エネルギが増加し、リアクトルが大型化する可能性があった。
【0005】
本開示の目的は、リアクトルの小型化が可能な電力変換システム及びその制御方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0006】
本開示の一態様の電力変換システムは、一対の第１端子と一対の第２端子との間に接続されるマルチレベルフライングキャパシタコンバータと、制御部と、を備える。前記制御部は、前記一対の第１端子及び前記一対の第２端子のいずれかに接続される電圧源の電圧値に応じて、前記マルチレベルフライングキャパシタコンバータの動作モードを、第１モード及び第２モードを含む複数のモードのいずれかに切り替える。前記第１モードは、前記マルチレベルフライングキャパシタコンバータをＮレベルフライングキャパシタコンバータ（Ｎは３以上の整数）として動作させる動作モードである。前記第２モードは、前記マルチレベルフライングキャパシタコンバータをＭレベルフライングキャパシタコンバータ（ＭはＮよりも小さい整数）として動作させる動作モードである。
【0007】
本開示の一態様の制御方法は、一対の第１端子と一対の第２端子との間に接続されるマルチレベルフライングキャパシタコンバータを備える電力変換システムの制御方法である。前記制御方法は、前記一対の第１端子及び前記一対の第２端子のいずれかに接続される電圧源の電圧値に応じて、前記マルチレベルフライングキャパシタコンバータの動作モードを、第１モード及び第２モードを含む複数のモードのいずれかに切り替える制御ステップを含む。前記第１モードは、前記マルチレベルフライングキャパシタコンバータをＮレベルフライングキャパシタコンバータ（Ｎは３以上の整数）として動作させる動作モードである。前記第２モードは、前記マルチレベルフライングキャパシタコンバータをＭレベルフライングキャパシタコンバータ（ＭはＮよりも小さい整数）として動作させる動作モードである。
【発明の効果】
【0008】
本開示によれば、リアクトルを小型化することができる。
【図面の簡単な説明】
【0009】
【発明を実施するための形態】
【0010】
以下、実施形態に係る電力変換システム及びその制御方法について、図面を参照して詳細に説明する。なお、以下の実施形態で説明する構成は本開示の一例にすぎない。本開示は、以下の実施形態に限定されず、本開示の効果を奏することができれば、設計等に応じて種々の変更が可能である。
【0011】
（実施形態）
（１）概要
本実施形態の電力変換システム１は、マルチレベルフライングキャパシタコンバータ１０と、制御部１３と、を備える。
（１）概要
本実施形態の電力変換システム１は、マルチレベルフライングキャパシタコンバータ１０と、制御部１３と、を備える。
【0012】
マルチレベルフライングキャパシタコンバータ１０は、一対の第１端子ｔ１１，ｔ１２と、一対の第２端子ｔ２１，ｔ２２との間に接続される。
【0013】
制御部１３は、一対の第１端子ｔ１１，ｔ１２及び一対の第２端子ｔ２１，ｔ２２のいずれかに接続される電圧源２の電圧値に応じて、マルチレベルフライングキャパシタコンバータ１０の動作モードを、第１モード及び第２モードを含む複数のモードのいずれかに切り替える。第１モードは、マルチレベルフライングキャパシタコンバータ１０をＮレベルフライングキャパシタコンバータ（Ｎは３以上の整数）として動作させる動作モードである。第２モードは、マルチレベルフライングキャパシタコンバータをＭレベルフライングキャパシタコンバータ（ＭはＮよりも小さい整数）として動作させる動作モードである。
【0014】
ここにおいて、一対の第１端子ｔ１１，ｔ１２及び一対の第２端子ｔ２１，ｔ２２は、電線などを接続するための部品（端子）でもよいが、例えば電子部品のリードや、回路基板に配線として形成された導電体の一部でもよい。なお、以下の説明では、マルチレベルフライングキャパシタコンバータ１０をＦＣコンバータ１０と略称する場合がある。
【0015】
制御部１３は、電圧源２の電圧値に応じて、ＦＣコンバータ１０の動作モードを第１モード及び第２モードを含む複数のモードのいずれかに切り替えている。ＦＣコンバータ１０の出力電圧を所定の電圧範囲に制御する場合、電圧源２の電圧値に応じて、ＦＣコンバータ１０の変換率は変わり得る。例えば、電圧源２として使用される蓄電池ユニットＢ１が複数種類あり、複数種類の蓄電池ユニットＢ１の間で出力電圧の許容変動範囲が異なる場合、ＦＣコンバータ１０に接続される蓄電池ユニットＢ１の電圧値によって、ＦＣコンバータ１０の変換率は変わり得る。
【0016】
図６は、ＦＣコンバータ１０の変換率と、ＦＣコンバータ１０が備えるリアクトルＬ１の正規化蓄積エネルギとの関係を示すグラフである。正規化蓄積エネルギとは、リアクトルＬ１の充放電エネルギを、ＦＣコンバータ１０に入力された入力エネルギで正規化した値である。図６中のＡ１は３レベルフライングキャパシタコンバータの場合の特性、図６中のＡ２は４レベルフライングキャパシタコンバータの場合の特性である。また、図６中のＡ３は昇圧チョッパ回路の場合の特性である。
【0017】
図６より、変換率が２倍付近では４レベルフライングキャパシタコンバータに比べて３レベルフライングキャパシタコンバータの方がリアクトルＬ１の正規化蓄積エネルギが小さくなっている。また、変換率が１．５倍付近又は３倍付近では３レベルフライングキャパシタコンバータに比べて４レベルフライングキャパシタコンバータの方がリアクトルＬ１の正規化蓄積エネルギが小さくなる。正規化蓄積エネルギは必要とされるリアクトルＬ１の大きさと相関があるので、変換率が２倍付近では３レベルフライングキャパシタコンバータの方が４レベルフライングキャパシタコンバータよりもインダクタＬ１を小型化することができる。また、変換率が１．５倍付近又は３倍付近では４レベルフライングキャパシタコンバータの方が３レベルフライングキャパシタコンバータよりもインダクタＬ１を小型化することができる。以上のことから、マルチレベルフライングキャパシタコンバータ１０が、Ｎレベルフライングキャパシタコンバータ又はＭレベルフライングキャパシタコンバータとして動作可能な場合、インダクタＬ１の小形化に有利なレベルは変換率によって変わり得る。
【0018】
本実施形態では、制御部１３が、電圧源２の電圧値に応じて（つまり変換率に応じて）、ＦＣコンバータ１０の動作モードを第１モード及び第２モードを含む複数のモードのいずれかに切り替えることによって、変換率の調整範囲を広げつつ、リアクトルＬ１の小型化を図ることができる。
【0019】
【0020】
（２．１）構成
本実施形態の電力変換システム１は、例えば、住宅等の施設に設置されている。なお、電力変換システム１が設置される施設は住宅用に限定されず、非住宅用の施設でもよい。
本実施形態の電力変換システム１は、例えば、住宅等の施設に設置されている。なお、電力変換システム１が設置される施設は住宅用に限定されず、非住宅用の施設でもよい。
【0021】
本実施形態の電力変換システム１は、上述のように、ＦＣコンバータ１０と、制御部１３とを備える。また、電力変換システム１は、図１に示すように、駆動回路１４と、操作受付部１５と、例えば太陽光発電システム用のパワーコンバータ（以下、ＰＶパワコンと略称する）１６とを更に備えている。
【0022】
ＦＣコンバータ１０は、一対の第１端子ｔ１１，ｔ１２と、一対の第２端子ｔ２１，ｔ２２との間に接続されている。
【0023】
本実施形態では、一対の第１端子ｔ１１，ｔ１２には、電圧源２である蓄電池ユニットＢ１が接続されている。第１端子ｔ１１は、蓄電池ユニットＢ１の正極側の端子に接続され、第１端子ｔ１２は、蓄電池ユニットＢ１の負極側の端子に接続されている。
【0024】
一対の第２端子ｔ２１，ｔ２２には双方向の電力変換が可能なＰＶパワコン１６が接続されている。ＰＶパワコン１６は、施設に設けられた分電盤３に接続されている。ＰＶパワコン１６には、太陽光発電システム等の発電システム４が接続されている。ＰＶパワコン１６は、発電システム４から入力される直流電圧を電圧変換し、さらに交流電圧に変換して分電盤３に出力することも可能であり、電力変換システム１から入力される電圧を交流電圧に変換して分電盤３に出力することも可能である。また、ＰＶパワコン１６は、分電盤３から入力される交流電圧を直流電圧に変換して電力変換システム１に出力することも可能であり、発電システム４から入力される直流電圧を電圧変換して電力変換システム１に出力することも可能である。電力変換システム１は、ＰＶパワコン１６から入力された直流電圧を電圧変換して電圧源２である蓄電池ユニットＢ１を充電することもできる。
【0025】
分電盤３には、分岐配線を介して負荷５が接続されている。また、分電盤３には、系統電源６が接続されている。分電盤３は、系統電源６又はＰＶパワコン１６、又はその両方から供給される交流電力を負荷５に供給する。なお、図１では分電盤３に１つの負荷５しか接続されていないが、分電盤３に複数の分岐配線を介して複数の負荷５が接続されていてもよい。
【0026】
ＦＣコンバータ１０は双方向の電圧変換が可能である。
【0027】
例えば、系統電源６の停電時には、ＦＣコンバータ１０が、電圧源２である蓄電池ユニットＢ１から入力される直流電圧を電圧変換してＰＶパワコン１６に出力する。ＰＶパワコン１６は、ＦＣコンバータ１０から入力される直流電圧を交流電圧に変換して分電盤３に出力する。
【0028】
また、例えば系統電源６の通電時には、ＰＶパワコン１６が、分電盤３から入力される交流電圧を交流直流変換して得た直流電圧をＦＣコンバータ１０に出力する。ＦＣコンバータ１０は、ＰＶパワコン１６から入力される直流電圧を電圧変換して蓄電池ユニットＢ１に出力し、蓄電池ユニットＢ１を充電する。なお、この場合は一対の第２端子２１，２２に接続されるＰＶパワコン１６又は発電システム４が電圧源となる。
【0029】
ＦＣコンバータ１０は、例えば、４レベルフライングキャパシタコンバータの回路構成を有している。そして、制御部１３は、電圧源２の電圧値に応じて、ＦＣコンバータ１０の動作モードを、４レベルフライングキャパシタコンバータとして動作させる第１モード、及び、３レベルフライングキャパシタコンバータとして動作させる第２モードのいずれかに切り替える。すなわち、本実施形態はＮレベルフライングキャパシタコンバータが４レベルフライングキャパシタコンバータであり、Ｍレベルフライングキャパシタコンバータが３レベルフライングキャパシタコンバータである場合を例に説明を行う。なお、制御部１３による動作モードの切り替えは、制御部１３が自動的に行う形態と、ユーザによる動作モードの切替操作に応じて制御部１３が動作モードを切り替える形態の両方を含み得る。
【0030】
ＦＣコンバータ１０は、例えば、６つのスイッチ素子Ｑ１～Ｑ６と、２つのキャパシタＣ１，Ｃ２と、リアクトルＬ１と、を備えている。つまり、マルチレベルフライングキャパシタコンバータ１０は、複数のキャパシタＣ１，Ｃ２と、複数のスイッチ素子Ｑ１～Ｑ６と、を有している。
【0031】
６つのスイッチ素子Ｑ１～Ｑ６の各々は、例えばＮチャネル型ＭＯＳＦＥＴである。一対の第２端子ｔ２１，ｔ２２の間には６つのスイッチ素子Ｑ１～Ｑ６が直列に接続されている。つまり、高電位側の第２端子ｔ２１と、低電位側の第２端子ｔ２２との間には、スイッチ素子Ｑ１，Ｑ２，Ｑ３，Ｑ４，Ｑ５，Ｑ６の順番で、６つのスイッチ素子Ｑ１～Ｑ６が直列に接続されている。各スイッチ素子Ｑ１～Ｑ６のゲートには、駆動回路１４からの駆動信号Ｓ１～Ｓ６が入力される。駆動回路１４は、制御部１３から入力される制御信号に応じて、各スイッチ素子Ｑ１～Ｑ６のゲートに駆動信号Ｓ１～Ｓ６を出力することによって、各スイッチ素子Ｑ１～Ｑ６をオン又はオフさせる。
【0032】
リアクトルＬ１の第１端は正極側の第１端子ｔ１１に接続されている。リアクトルＬ１の第２端は、スイッチ素子Ｑ３とスイッチ素子Ｑ４との間の経路上の節点に接続されている。
【0033】
キャパシタＣ１の第１端は、スイッチ素子Ｑ２とスイッチ素子Ｑ３との間の経路上の節点に接続されており、キャパシタＣ１の第２端は、スイッチ素子Ｑ４とスイッチ素子Ｑ５との間の経路上の節点に接続されている。
【0034】
キャパシタＣ２の第１端は、スイッチ素子Ｑ１とスイッチ素子Ｑ２との間の経路上の節点に接続されており、キャパシタＣ２の第２端は、スイッチ素子Ｑ５とスイッチ素子Ｑ６との間の経路上の節点に接続されている。
【0035】
操作受付部１５は、動作モードの切替操作を受け付ける。操作受付部１５は、例えば、ディップスイッチ等の切替スイッチを有する。ユーザが動作モードを切り替えるために操作受付部１５を操作すると、操作受付部１５は、ユーザの切替操作に応じた設定信号を制御部１３に出力する。
【0036】
制御部１３は、１以上のプロセッサ及びメモリを有するコンピュータシステムを主構成とする。コンピュータシステムのメモリに記録されたプログラムを、コンピュータシステムのプロセッサが実行することにより、制御部１３の機能が実現される。プログラムは、メモリに記録されていてもよいし、インターネット等の電気通信回線を通して提供されてもよく、メモリカード等の非一時的記録媒体に記録されて提供されてもよい。
【0037】
制御部１３は、操作受付部１５が受け付けた切替操作に応じて、動作モードを第１モード及び第２モードを含む複数のモードのいずれかに切り替える。本実施形態では、制御部１３は、操作受付部１５から入力される設定信号に基づいて、ＦＣコンバータ１０を第１モード及び第２モードのいずれかで動作させる。また、制御部１３は、第１端子ｔ１１，ｔ１２間の電圧（つまり電圧源２からの入力電圧）Ｖａに基づいて、出力電圧Ｖｂが所定の電圧範囲に収まるように変換率を決定する。そして、制御部１３は、決定した変換率が得られるように、スイッチ素子Ｑ１～Ｑ６のうち少なくとも一部のスイッチ素子のオンデューティ比を決定し、スイッチ素子Ｑ１～Ｑ６のオン／オフを制御する制御信号を駆動回路１４に出力する。つまり、制御部１３は、複数のスイッチ素子Ｑ１～Ｑ６のうち少なくとも一部のスイッチ素子のオンデューティ比を、電圧源２の電圧値に応じたオンデューティ比に制御する。駆動回路１４は、制御部１３から入力される制御信号に基づいて、スイッチ素子Ｑ１～Ｑ６のゲートに駆動信号Ｓ１～Ｓ６を出力し、スイッチ素子Ｑ１～Ｑ６をオン又はオフさせる。
【0038】
なお、制御部１３がＦＣコンバータ１０の動作モードを第１モードに設定する場合、制御部１３は６つのスイッチ素子Ｑ１～Ｑ６のオン／オフを制御して、ＦＣコンバータ１０を４レベルフライングキャパシタコンバータとして動作させる。制御部１３がＦＣコンバータ１０の動作モードを第２モードに設定する場合、制御部１３は、スイッチ素子Ｑ１，Ｑ６を常時オンに制御し、残りの４つのスイッチ素子Ｑ２～Ｑ５のオン／オフを制御することによって、ＦＣコンバータ１０を３レベルフライングキャパシタコンバータとして動作させる。なお、ＦＣコンバータ１０の動作については、「（２．２）動作説明」においてより詳細に説明する。
【0039】
ＰＶパワコン１６は、発電システム４から入力される直流電圧を電圧変換してＦＣコンバータする機能と、分電盤３とＤＣＤＣコンバータ２０との間で双方向に交流直流変換を行う機能とを有している。ＰＶパワコン１６は、ＦＣコンバータ１０又は発電システム４から入力される直流電圧を、例えばＡＣ２００Ｖの交流電圧に変換して分電盤３に出力する。また、ＰＶパワコン１６は、分電盤３から入力される交流電圧を直流電圧に変換してＦＣコンバータ１０に出力する。なお、ＰＶパワコン１６は、例えば発電システム４から入力される直流電圧を電圧変換するための昇圧チョッパ回路と、分電盤３との双方向な交流直流変換を行うフルブリッジ型のインバータ回路を備えているが、回路構成は適宜変更が可能である。
【0040】
【0041】
電力変換システム１に電圧源２として接続される蓄電池ユニットＢ１には、複数種類の蓄電池ユニットＢ１がある。複数種類の蓄電池ユニットＢ１は、出力電圧の許容変動範囲が互いに異なる。複数種類の蓄電池ユニットＢ１は、例えば、１００Ｖ系、１５０Ｖ系、及び２００Ｖ系の蓄電池ユニットＢ１を含む。１００Ｖ系の蓄電池ユニットＢ１の出力電圧の許容変動範囲は例えば８０～１２０Ｖである。１５０Ｖ系の蓄電池ユニットＢ１の出力電圧の許容変動範囲は例えば１２０～１８０Ｖである。２００Ｖ系の蓄電池ユニットＢ１の出力電圧の許容変動範囲は例えば１６０Ｖ～２４０Ｖである。
【0042】
ここで、ＦＣコンバータ１０の出力電圧Ｖｂが３００Ｖに設定されている場合に、電圧源２が１００Ｖ系の蓄電池ユニットＢ１であれば、ＦＣコンバータ１０の変換率は例えば２．５倍以上３．８倍以下の範囲で設定される。この場合、図６の特性から、リアクトルＬ１をより小型化するためには、ＦＣコンバータ１０を４レベルフライングキャパシタコンバータとして動作させることが好ましい。したがって、ユーザは、操作受付部１５を操作してＦＣコンバータ１０の動作モードを第１モードに設定し、制御部１３が、操作受付部１５からの設定信号に基づいてＦＣコンバータ１０の動作モードを第１モードに切り替える。
【0043】
また、ＦＣコンバータ１０の出力電圧Ｖｂが３００Ｖに設定されている場合に、電圧源２が１５０Ｖ系の蓄電池ユニットＢ１であれば、ＦＣコンバータ１０の変換率は例えば１．７倍以上２．５倍以下の範囲で設定される。この場合、図６の特性から、リアクトルＬ１をより小型化するためには、ＦＣコンバータ１０を３レベルフライングキャパシタコンバータとして動作させることが好ましい。したがって、ユーザは、操作受付部１５を操作してＦＣコンバータ１０の動作モードを第２モードに設定し、制御部１３が、操作受付部１５からの設定信号に基づいてＦＣコンバータ１０の動作モードを第２モードに切り替える。
【0044】
また、ＦＣコンバータ１０の出力電圧Ｖｂが３００Ｖに設定されている場合に、電圧源２が２００Ｖ系の蓄電池ユニットＢ１であれば、ＦＣコンバータ１０の変換率は例えば１．３倍以上１．９倍以下の範囲に設定される。この場合、図６の特性から、リアクトルＬ１をより小型化するためには、ＦＣコンバータ１０を４レベルフライングキャパシタコンバータとして動作させるのが好ましい。したがって、ユーザは、操作受付部１５を操作してＦＣコンバータ１０の動作モードを第１モードに設定し、制御部１３が、操作受付部１５からの設定信号に基づいてＦＣコンバータ１０の動作モードを第１モードに切り替える。
【0045】
なお、ＦＣコンバータ１０の出力電圧Ｖｂが４００Ｖに設定されている場合は、制御部１３は、蓄電池ユニットＢ１の電圧値に応じて、ＦＣコンバータ１０の動作モードを以下のように切替えればよい。
【0046】
なお、ＦＣコンバータ１０の出力電圧Ｖｂが４００Ｖに設定されている場合に、電圧源２が１００Ｖ系の蓄電池ユニットＢ１であれば、ＦＣコンバータ１０の変換率は例えば３．３倍以上５．０倍以下の範囲で設定される。この場合、図６の特性から、リアクトルＬ１をより小型化するためには、ＦＣコンバータ１０を４レベルフライングキャパシタコンバータとして動作させることが好ましい。したがって、ユーザは、操作受付部１５を操作してＦＣコンバータ１０の動作モードを第１モードに設定し、制御部１３が、操作受付部１５からの設定信号に基づいてＦＣコンバータ１０の動作モードを第１モードに切り替える。
【0047】
また、ＦＣコンバータ１０の出力電圧Ｖｂが４００Ｖに設定されている場合に、電圧源２が１５０Ｖ系の蓄電池ユニットＢ１であれば、ＦＣコンバータ１０の変換率は例えば２．２倍以上３．３倍以下の範囲で設定される。この場合、図６の特性から、リアクトルＬ１をより小型化するためには、ＦＣコンバータ１０を４レベルフライングキャパシタコンバータとして動作させることが好ましい。したがって、ユーザは、操作受付部１５を操作してＦＣコンバータ１０の動作モードを第１モードに設定し、制御部１３が、操作受付部１５からの設定信号に基づいてＦＣコンバータ１０の動作モードを第１モードに切り替える。
【0048】
また、ＦＣコンバータ１０の出力電圧Ｖｂが４００Ｖに設定されている場合に、電圧源２が２００Ｖ系の蓄電池ユニットＢ１であれば、ＦＣコンバータ１０の変換率は例えば１．７倍以上２．５倍以下の範囲に設定される。この場合、図６の特性から、リアクトルＬ１をより小型化するためには、ＦＣコンバータ１０を３レベルフライングキャパシタコンバータとして動作させるのが好ましい。したがって、ユーザは、操作受付部１５を操作してＦＣコンバータ１０の動作モードを第２モードに設定し、制御部１３が、操作受付部１５からの設定信号に基づいてＦＣコンバータ１０の動作モードを第２モードに切り替える。
【0049】
（２．２．１）第１モード
制御部１３が、ＦＣコンバータ１０の動作モードを第１モードに切り替えた場合の動作を図１及び図２に基づいて説明する。上述のように、電圧源２が、１００Ｖ系又は２００Ｖ系の蓄電池ユニットＢ１である場合、制御部１３は、操作受付部１５が受け付けたユーザの切替操作に応じて、ＦＣコンバータ１０を第１モードで動作させる。
制御部１３が、ＦＣコンバータ１０の動作モードを第１モードに切り替えた場合の動作を図１及び図２に基づいて説明する。上述のように、電圧源２が、１００Ｖ系又は２００Ｖ系の蓄電池ユニットＢ１である場合、制御部１３は、操作受付部１５が受け付けたユーザの切替操作に応じて、ＦＣコンバータ１０を第１モードで動作させる。
【0050】
ＦＣコンバータ１０は、ＰＶパワコン１６から入力される電圧Ｖｂを変換して蓄電池ユニットＢ１を充電する充電動作を行う。また、ＦＣコンバータ１０は、蓄電池ユニットＢ１からの電圧Ｖａを電圧Ｖｂに変換して、ＰＶパワコン１６に出力する放電動作を行う。
【0051】
まず、制御部１３がＦＣコンバータ１０を第１モードで動作させ、ＦＣコンバータ１０が放電動作を行う場合のＦＣコンバータ１０の動作について説明する。放電動作では、制御部１３は、図２に示すように、スイッチ素子Ｑ１，Ｑ６を相補的に動作させ、スイッチ素子Ｑ２，Ｑ５を相補的に動作させ、スイッチ素子Ｑ３，Ｑ４を相補的に動作させる。なお、制御部１３が２つのスイッチ素子を相補的に動作させるとは、制御部１３が、２つのスイッチ素子のうちの一方をオン、２つのスイッチ素子のうちの他方をオフにするような動作のことをいう。また、制御部１３は、スイッチ素子Ｑ１をオンに制御する期間と、スイッチ素子Ｑ２をオンに制御する期間と、スイッチ素子Ｑ３をオンに制御する期間とを１２０度ずつ位相がずれるように制御する。制御部１３は、スイッチ素子Ｑ１、スイッチ素子Ｑ２、スイッチ素子Ｑ３の順番でオフからオンに切り替える。また、制御部１３は、スイッチ素子Ｑ１，Ｑ２，Ｑ３のオンデューティ比を同じ値に制御し、スイッチ素子Ｑ４，Ｑ５，Ｑ６のオンデューティ比を同じ値に制御する。
【0052】
制御部１３は、図２のタイムチャートに示すようなタイミングでスイッチ素子Ｑ１～Ｑ６のオン／オフを制御することによって、ＦＣコンバータ１０は蓄電池ユニットＢ１の電圧Ｖａを昇圧した電圧ＶｂをＰＶパワコン１６に出力する。図２の期間Ｔ１～Ｔ６におけるスイッチ素子Ｑ１～Ｑ６のオン／オフは表１の通りである。
【0053】
【表1】
【0054】
制御部１３は、期間Ｔ１～期間Ｔ６のスイッチング動作を繰り返し行っており、ＦＣコンバータ１０が昇圧動作を行う場合はスイッチ素子Ｑ４～Ｑ６のオンデューティ比を変化させることによって、ＦＣコンバータ１０の変換率が設定される。オンデューティ比の設定値によっては期間Ｔ１～Ｔ６の各スイッチングパターンの中で、出現しない期間も発生し得る。
【0055】
ここにおいて、ＦＣコンバータ１０が昇圧動作を行う場合は、スイッチ素子Ｑ４～Ｑ６のオンデューティ比をＤａとすると、電圧Ｖｂは数式“Ｖｂ＝Ｖａ／（１－Ｄａ／１００）”で求まる電圧値となる。例えば、ＦＣコンバータ１０の変換率を２倍に設定する場合、スイッチ素子Ｑ４～Ｑ６のオンデューティ比が５０％に設定され、スイッチ素子Ｑ１～Ｑ３のオンデューティ比が５０％に設定される。また、ＦＣコンバータ１０の変換率を３倍に設定する場合、スイッチ素子Ｑ４～Ｑ６のオンデューティ比が６７％に設定され、スイッチ素子Ｑ１～Ｑ３のオンデューティ比が３３％に設定される。また、ＦＣコンバータ１０の変換率を１．５倍に設定する場合、スイッチ素子Ｑ４～Ｑ６のオンデューティ比が３３％に設定され、スイッチ素子Ｑ１～Ｑ３のオンデューティ比が６７％に設定される。
【0056】
次に、制御部１３がＦＣコンバータ１０を第１モードで動作させ、ＦＣコンバータ１０が充電動作を行う場合について説明する。充電動作においても、制御部１３は、図２に示すように、スイッチ素子Ｑ１，Ｑ６を相補的に動作させ、スイッチ素子Ｑ２，Ｑ５を相補的に動作させ、スイッチ素子Ｑ３，Ｑ４を相補的に動作させる。また、制御部１３は、スイッチ素子Ｑ１をオンに制御する期間と、スイッチ素子Ｑ２をオンに制御する期間と、スイッチ素子Ｑ３をオンに制御する期間とを１２０度ずつ位相がずれるように制御する。制御部１３は、スイッチ素子Ｑ１、スイッチ素子Ｑ２、スイッチ素子Ｑ３の順番でオフからオンに切り替える。また、制御部１３は、スイッチ素子Ｑ１，Ｑ２，Ｑ３のオンデューティ比を同じ値に制御し、スイッチ素子Ｑ４，Ｑ５，Ｑ６のオンデューティ比を同じ値に制御する。
【0057】
制御部１３が、図２のタイムチャートに示すようなタイミングでスイッチ素子Ｑ１～Ｑ６のオン／オフを制御することによって、一対の第１端子ｔ１１，ｔ１２の間には、電圧Ｖｂをスイッチ素子Ｑ１～Ｑ３のオンデューティ比に応じた変換率で降圧した電圧Ｖａが発生する。なお、充電動作時のＦＣコンバータ１０の動作については説明を省略する。
【0058】
ここにおいて、ＦＣコンバータ１０が降圧動作を行う場合は、スイッチ素子Ｑ１～Ｑ３のオンデューティ比をＤｂとすると、電圧Ｖａは数式“Ｖａ＝Ｖｂ×（Ｄｂ／１００）”で求まる電圧値となる。例えば、ＦＣコンバータ１０の変換率を（１／２）倍に設定する場合、スイッチ素子Ｑ１～Ｑ３のオンデューティ比が５０％に設定され、スイッチ素子Ｑ４～Ｑ６のオンデューティ比が５０％に設定される。また、ＦＣコンバータ１０の変換率を（１／３）倍に設定する場合、スイッチ素子Ｑ１～Ｑ３のオンデューティ比が３３％に設定され、スイッチ素子Ｑ４～Ｑ６のオンデューティ比が６７％に設定される。また、ＦＣコンバータ１０の変換率を（１／１．５）倍に設定する場合、スイッチ素子Ｑ１～Ｑ３のオンデューティ比が６７％に設定され、スイッチ素子Ｑ４～Ｑ６のオンデューティ比が３３％に設定される。
【0059】
（２．２．２）第２モード
制御部１３が、ＦＣコンバータ１０を第２モードで動作させる場合の動作を図３、図４及び図５に基づいて説明する。上述のように、電圧源２が、１５０Ｖ系の蓄電池ユニットＢ１である場合、制御部１３は、操作受付部１５が受け付けたユーザの切替操作に応じて、ＦＣコンバータ１０を第２モードで動作させる。
制御部１３が、ＦＣコンバータ１０を第２モードで動作させる場合の動作を図３、図４及び図５に基づいて説明する。上述のように、電圧源２が、１５０Ｖ系の蓄電池ユニットＢ１である場合、制御部１３は、操作受付部１５が受け付けたユーザの切替操作に応じて、ＦＣコンバータ１０を第２モードで動作させる。
【0060】
制御部１３は、ＦＣコンバータ１０を第２モード、すなわち３レベルフライングキャパシタコンバータとして動作させる場合、スイッチ素子Ｑ１，Ｑ６を常時オンに制御する。図３では、スイッチ素子Ｑ１，Ｑ６が常時オンになっている状態を模式的に図示している。
【0061】
まず、制御部１３がＦＣコンバータ１０を第２モードで動作させ、ＦＣコンバータ１０が放電動作を行う場合について説明する。放電動作では、制御部１３は、スイッチ素子Ｑ１，Ｑ６を常時オンに制御した状態で、スイッチ素子Ｑ２，Ｑ５を相補的に動作させ、スイッチ素子Ｑ３，Ｑ４を相補的に動作させる。また、制御部１３は、スイッチ素子Ｑ２をオンに制御する期間と、スイッチ素子Ｑ３をオンに制御する期間とが１８０度位相がずれるように制御し、スイッチ素子Ｑ４をオンに制御する期間と、スイッチ素子Ｑ５をオンに制御する期間とが１８０度位相がずれるように制御する。また、制御部１３は、スイッチ素子Ｑ２，Ｑ３のオンデューティ比を同じ値に制御し、スイッチ素子Ｑ４，Ｑ５のオンデューティ比を同じ値に制御する。
【0062】
制御部１３は、図４又は図５のタイムチャートに示すようなタイミングでスイッチ素子Ｑ２～Ｑ５のオン／オフを制御する。図４と図５とはスイッチングパターンが異なっており、これはスイッチ素子Ｑ２～Ｑ５のオンデューティの違いに起因する。なお、図４の期間Ｔ１１～Ｔ１４におけるスイッチ素子Ｑ１～Ｑ６のオン／オフは表２の通りであり、図５の期間Ｔ１１～Ｔ１４におけるスイッチ素子Ｑ１～Ｑ６のオン／オフは表３の通りである。
【0063】
【表2】
【0064】
【表3】
【0065】
制御部１３は、期間Ｔ１１～Ｔ１４のスイッチング動作を繰り返し行っており、ＦＣコンバータ１０が昇圧動作を行う場合はスイッチ素子Ｑ４，Ｑ５のオンデューティ比を変化させることによって、ＦＣコンバータ１０の変換率が設定される。オンデューティ比の設定値によっては期間Ｔ１１～Ｔ１４の各スイッチングパターンの中で、出現しない期間も発生し得る。一対の第２端子ｔ２１，ｔ２２の間には、電圧Ｖａをスイッチ素子Ｑ４，Ｑ５のオンデューティ比に応じた変換率で昇圧した電圧Ｖｂが発生する。
【0066】
ここにおいて、ＦＣコンバータ１０が昇圧動作を行う場合、スイッチ素子Ｑ４，Ｑ５のオンデューティ比をＤａとすると、電圧Ｖｂは、数式“Ｖｂ＝Ｖａ／（１－Ｄａ／１００）”で求まる電圧値となる。例えば、ＦＣコンバータ１０の変換率を２倍に設定する場合、スイッチ素子Ｑ４，Ｑ５のオンデューティ比が５０％に設定され、スイッチ素子Ｑ２，Ｑ３のオンデューティ比が５０％に設定される。
【0067】
次に、制御部１３がＦＣコンバータ１０を第２モードで動作させ、ＦＣコンバータ１０が充電動作を行う場合について説明する。充電動作においても、制御部１３は、図４及び図５に示すように、スイッチ素子Ｑ１，Ｑ６を常時オンに制御した状態で、スイッチ素子Ｑ２，Ｑ５を相補的に動作させ、スイッチ素子Ｑ３，Ｑ４を相補的に動作させる。また、制御部１３は、スイッチ素子Ｑ２をオンに制御する期間と、スイッチ素子Ｑ３をオンに制御する期間とを１８０度位相がずれるように制御し、スイッチ素子Ｑ４をオンに制御する期間と、スイッチ素子Ｑ５をオンに制御する期間とが１８０度位相がずれるように制御する。また、制御部１３は、スイッチ素子Ｑ２，Ｑ３のオンデューティ比を同じ値に制御し、スイッチ素子Ｑ４，Ｑ５のオンデューティ比を同じ値に制御する。
【0068】
制御部１３は、期間Ｔ１１～Ｔ１４のスイッチング動作を繰り返し行っており、スイッチ素子Ｑ２，Ｑ３のオンデューティ比を変化させることによって、ＦＣコンバータ１０の変換率が設定される。一対の第１端子ｔ１１，ｔ１２の間には、一対の第２端子Ｔ２１，Ｔ２２に入力された電圧Ｖｂを降圧した電圧Ｖａが発生する。ここで、制御部１３が、スイッチ素子Ｑ２，Ｑ３のオンデューティ比を変化させることによって、ＦＣコンバータ１０の変換率が設定される。一対の第１端子ｔ１１，ｔ１２の間には、電圧Ｖｂをスイッチ素子Ｑ２，Ｑ３のオンデューティ比に応じた変換率で降圧した電圧Ｖａが発生する。
【0069】
ここにおいて、ＦＣコンバータ１０が降圧動作を行う場合、スイッチ素子Ｑ２，Ｑ３のオンデューティ比をＤｂとすると、電圧Ｖａは、数式“Ｖａ＝Ｖｂ×（Ｄｂ／１００）”によって決定される電圧値となる。例えば、ＦＣコンバータ１０の変換率を（１／２）倍に設定する場合、スイッチ素子Ｑ２，Ｑ３のオンデューティ比が５０％に設定され、スイッチ素子Ｑ４，Ｑ５のオンデューティ比が５０％に設定される。
【0070】
（３）変形例
上記実施形態は、本開示の様々な実施形態の一つにすぎない。上記実施形態は、本開示の目的を達成できれば、設計等に応じて種々の変更が可能である。また、電力変換システム１と同様の機能は、電力変換システム１の制御方法、コンピュータプログラム、又はプログラムを記録した非一時的な記録媒体等で具現化されてもよい。一態様に係る制御方法は、一対の第１端子ｔ１１，ｔ１２と一対の第２端子ｔ２１，ｔ２２との間に接続されるマルチレベルフライングキャパシタコンバータ１０を備える電力変換システム１の制御方法である。この制御方法は、一対の第１端子ｔ１１，ｔ１２及び一対の第２端子ｔ２１，ｔ２２のいずれかに接続される電圧源２の電圧値に応じて、マルチレベルフライングキャパシタコンバータ１０の動作モードを、第１モード及び第２モードを含む複数のモードのいずれかに切り替える制御ステップを含む。第１モードは、マルチレベルフライングキャパシタコンバータ１０をＮレベルフライングキャパシタコンバータ（Ｎは３以上の整数）として動作させる動作モードである。第２モードは、マルチレベルフライングキャパシタコンバータをＭレベルフライングキャパシタコンバータ（ＭはＮよりも小さい整数）として動作させる動作モードである。
上記実施形態は、本開示の様々な実施形態の一つにすぎない。上記実施形態は、本開示の目的を達成できれば、設計等に応じて種々の変更が可能である。また、電力変換システム１と同様の機能は、電力変換システム１の制御方法、コンピュータプログラム、又はプログラムを記録した非一時的な記録媒体等で具現化されてもよい。一態様に係る制御方法は、一対の第１端子ｔ１１，ｔ１２と一対の第２端子ｔ２１，ｔ２２との間に接続されるマルチレベルフライングキャパシタコンバータ１０を備える電力変換システム１の制御方法である。この制御方法は、一対の第１端子ｔ１１，ｔ１２及び一対の第２端子ｔ２１，ｔ２２のいずれかに接続される電圧源２の電圧値に応じて、マルチレベルフライングキャパシタコンバータ１０の動作モードを、第１モード及び第２モードを含む複数のモードのいずれかに切り替える制御ステップを含む。第１モードは、マルチレベルフライングキャパシタコンバータ１０をＮレベルフライングキャパシタコンバータ（Ｎは３以上の整数）として動作させる動作モードである。第２モードは、マルチレベルフライングキャパシタコンバータをＭレベルフライングキャパシタコンバータ（ＭはＮよりも小さい整数）として動作させる動作モードである。
【0071】
以下、上記の実施形態の変形例を列挙する。以下に説明する変形例は、適宜組み合わせて適用可能である。また、上記の実施形態を基本構成という場合もある。
【0072】
本開示における電力変換システム１及びその制御方法の実行主体は、コンピュータシステムを含んでいる。コンピュータシステムは、ハードウェアとしてのプロセッサ及びメモリを主構成とする。コンピュータシステムのメモリに記録されたプログラムをプロセッサが実行することによって、本開示における電力変換システム１及びその制御方法の実行主体としての機能が実現される。プログラムは、コンピュータシステムのメモリに予め記録されてもよく、電気通信回線を通じて提供されてもよく、コンピュータシステムで読み取り可能なメモリカード、光学ディスク、ハードディスクドライブ等の非一時的記録媒体に記録されて提供されてもよい。コンピュータシステムのプロセッサは、半導体集積回路（ＩＣ）又は大規模集積回路（ＬＳＩ）を含む１又は複数の電子回路で構成される。ここでいうＩＣ又はＬＳＩ等の集積回路は、集積の度合いによって呼び方が異なっており、システムＬＳＩ、ＶＬＳＩ（Very Large Scale Integration）、又はＵＬＳＩ（Ultra Large Scale Integration）と呼ばれる集積回路を含む。さらに、ＬＳＩの製造後にプログラムされる、ＦＰＧＡ（Field-Programmable Gate Array）、又はＬＳＩ内部の接合関係の再構成若しくはＬＳＩ内部の回路区画の再構成が可能な論理デバイスについても、プロセッサとして採用することができる。複数の電子回路は、１つのチップに集約されていてもよいし、複数のチップに分散して設けられていてもよい。複数のチップは、１つの装置に集約されていてもよいし、複数の装置に分散して設けられていてもよい。ここでいうコンピュータシステムは、１以上のプロセッサ及び１以上のメモリを有するマイクロコントローラを含む。したがって、マイクロコントローラについても、半導体集積回路又は大規模集積回路を含む１又は複数の電子回路で構成される。
【0073】
また、電力変換システム１における複数の機能が、１つの筐体内に集約されていることは電力変換システム１に必須の構成ではなく、電力変換システム１の構成要素は、複数の筐体に分散して設けられていてもよい。
【0074】
（３．１）変形例１
変形例１の電力変換システム１について図７を参照して説明する。変形例１の電力変換システム１では、基本構成で説明したＦＣコンバータ１０である第１電圧変換部１１に加えて、第２電圧変換部１２を備える点で基本構成と相違する。第１電圧変換部１１は蓄電池ユニットＢ１に接続されている。第２電圧変換部１２はＰＶパワコン１６に接続されており、負荷５が接続される電路側に接続されている。なお、基本構成の電力変換システム１と共通する構成要素には同一の符号を付して、その説明は省略する。
変形例１の電力変換システム１について図７を参照して説明する。変形例１の電力変換システム１では、基本構成で説明したＦＣコンバータ１０である第１電圧変換部１１に加えて、第２電圧変換部１２を備える点で基本構成と相違する。第１電圧変換部１１は蓄電池ユニットＢ１に接続されている。第２電圧変換部１２はＰＶパワコン１６に接続されており、負荷５が接続される電路側に接続されている。なお、基本構成の電力変換システム１と共通する構成要素には同一の符号を付して、その説明は省略する。
【0075】
変形例１の電力変換システム１は、第１電圧変換部１１と、第２電圧変換部１２とを備える。電力変換システム１において第１電圧変換部１１は蓄電池ユニットＢ１側に接続され、第２電圧変換部１２は負荷５側に接続されている。
【0076】
第１電圧変換部１１は、基本構成で説明したマルチレベルフライングキャパシタコンバータ（ＦＣコンバータ）１０である。また、変形例１の電力変換システム１は、基本構成で説明した駆動回路１４である第１駆動回路１４Ａを備えている。
【0077】
そして、変形例１の電力変換システム１は、一対の第３端子ｔ３１，ｔ３２と、一対の第２端子ｔ２１，ｔ２２と一対の第３端子ｔ３１，ｔ３２との間に接続された第２電圧変換部１２と、を更に備えている。ここで、第１電圧変換部１１は、変換率を段階的に変更可能であり、第２電圧変換部１２は、変換率を連続的に変更可能である。
【0078】
ここにおいて、一対の第１端子ｔ３１，ｔ３２は、電線などを接続するための部品（端子）でもよいが、例えば電子部品のリードや、回路基板に配線として形成された導電体の一部でもよい。第２電圧変換部１２が「変換率を連続的に変更可能」であるとは、第２電圧変換部１２の変換率を、第２電圧変換部１２で実現可能な最小単位又は最小単位の数倍の変化幅で変化させることをいう。例えば、制御部１３が、スイッチ素子Ｑ７又はＱ８のオンデューティ比を変化させることによって第２電圧変換部１２の変換率を調整している場合、第２電圧変換部１２で実現可能な変換率の最小単位は、制御部１３が制御可能なオンデューティ比の最小の変化分によって発生する変換率の変化分に相当する。したがって、第２電圧変換部１２が変換率を連続的に変化させる場合の最小の変化分は、第１電圧変換部１１が変換率を段階的に変化させる場合の最小の変化分よりも小さくなる。すなわち、第１電圧変換部１１が「変換率を段階的に変更可能」であるとは、第２電圧変換部１２が変換率を変更可能な最小の変化分よりも大きな変化分で、第１電圧変換部１３が変換率を変化させることを言う。例えば、第１電圧変換部１１は、第２電圧変換部１２が変換率を変更可能な最小の変化分の数倍から数十倍の変化分で変換率を変化（増加又は減少）させる。
【0079】
変形例１の電力変換システム１では、第１電圧変換部１１の変換率と、第２電圧変換部１２の変換率とを掛け合わせた値が、第１電圧変換部１１と第２電圧変換部１２とを含む直流変換部２０の変換率となる。第２電圧変換部１２は、変換率を連続的に変更可能であるから、第１電圧変換部１１が変換率を大まかに調整した後、第２電圧変換部１２が変換率を微調整することで、直流変換部２０の変換率を所望の値に設定できる。また、負荷５が接続される給電路の電圧は、蓄電池ユニットＢ１の電圧に比べて変動しやすいが、変換率を連続的に変更可能な第２電圧変換部１２が給電路側に配置されているので、第２電圧変換部１２の変換率を微調整することで、給電路の電圧変動を抑制することができるという利点もある。
【0080】
第１電圧変換部１１は基本構成で説明したＦＣコンバータ１０と同様であるので、その説明は省略する。
【0081】
変形例１の電力変換システム１では、一対の第２端子ｔ２１，ｔ２２の間にキャパシタＣ３が接続されている。
【0082】
第２電圧変換部１２は、リアクトルＬ２と、スイッチ素子Ｑ７，Ｑ８と、キャパシタＣ４とを備える。第２電圧変換部１２は、電圧の昇圧動作と降圧動作を双方向で行うことが可能な双方向昇降圧チョッパ回路である。スイッチ素子Ｑ７，Ｑ８は例えばＮチャネル型のＭＯＳＦＥＴである。第２駆動回路１４Ｂが、制御部１３から入力される制御信号に応じてスイッチ素子Ｑ７，Ｑ８をオン又はオフにする。
【0083】
第２端子ｔ２１にはリアクトルＬ２の第１端が接続されている。リアクトルＬ２の第２端にはスイッチ素子Ｑ７のドレインが接続され、スイッチ素子Ｑ７のソースは第２端子ｔ２２に接続されている。また、リアクトルＬ２とスイッチ素子Ｑ７のドレインとの間の経路上の節点には、スイッチ素子Ｑ８のソースが接続され、スイッチ素子Ｑ８のドレインは第３端子ｔ３１に接続されている。一対の第３端子ｔ３１，ｔ３２の間にはキャパシタＣ４が接続されている。第２端子ｔ２２とキャパシタＣ４との間の経路上の節点に第３端子ｔ３２が接続されている。また、一対の第３端子ｔ３１，ｔ３２の間にはＰＶパワコン１６が接続されている。
【0084】
制御部１３は、第２駆動回路１４Ｂに制御信号を出力することによって、第２駆動回路１４Ｂにてスイッチ素子Ｑ７，Ｑ８を交互にターンオンする。制御部１３は、スイッチ素子Ｑ７，Ｑ８を交互にターンオンすることで、双方向の電圧変換動作（昇降動作又は降圧動作）を実現する。なお、第２電圧変換部１２が、第１電圧変換部１１の出力電圧を電圧変換してＰＶパワコン１６に出力する場合、制御部１３は、スイッチ素子Ｑ７をゼロ電圧スイッチングすることで、スイッチング損失の低減を図っている。また、第２電圧変換部１２が、ＰＶパワコン１６からの入力電圧を電圧変換して第１電圧変換部１１に出力する場合、制御部１３は、スイッチ素子Ｑ８をゼロ電圧スイッチングすることで、スイッチング損失の低減を図っている。
【0085】
変形例１の電力変換システム１では、制御部１３は、第１電圧変換部１１（ＦＣコンバータ１０）の変換率を段階的に変更し、第２電圧変換部１２の変換率を連続的に変更している。
【0086】
具体的には、制御部１３は、第１電圧変換部１１（ＦＣコンバータ１０）が昇圧動作を行う場合、第１電圧変換部１１の変換率を、３レベルフライングキャパシタコンバータでリアクトルＬ１の正規化蓄積エネルギが最小となる２倍、又は、４レベルフライングキャパシタコンバータでリアクトルＬ１の正規化蓄積エネルギが最小となる１．５倍、又は、３倍に設定する。
【0087】
また、制御部１３は、第１電圧変換部１１（ＦＣコンバータ１０）が降圧動作を行う場合、第１電圧変換部１１の変換率を、３レベルフライングキャパシタコンバータでリアクトルＬ１の正規化蓄積エネルギが最小となる（１／２）倍、又は、４レベルフライングキャパシタコンバータでリアクトルＬ１の正規化蓄積エネルギが最小となる（１／１．５）倍、又は、（１／３）倍に設定する。
【0088】
例えば、制御部１３は、第１モードでは、複数のスイッチ素子Ｑ１～Ｑ６のうち４レベルフライングキャパシタコンバータに含まれる２以上のスイッチ素子Ｑ１～Ｑ６のオンデューティ比を３３％又は６７％に設定する。これにより、制御部１３は、第１モードにおいて、ＦＣコンバータ１０の変換率を放電動作時は１．５倍又は３倍に設定でき、充電動作時は（１／１．５）倍又は（１／３）倍に設定できる。
【0089】
また、制御部１３は、第２モードでは、複数のスイッチ素子Ｑ１～Ｑ６のうち３レベルフライングキャパシタコンバータに含まれる２以上のスイッチ素子Ｑ２～Ｑ５のオンデューティ比を５０％に設定する。これにより、制御部１３は、第２モードにおいて、ＦＣコンバータ１０の変換率を放電動作時は２倍に設定でき、充電動作時は（１／２）倍に設定できる。
【0090】
そして、制御部１３は、電力変換システム１の全体の変換率が所望の変換率となるように、第２電圧変換部１２の変換率を設定する。ここで、ＦＣコンバータ１０が昇圧動作を行う場合、制御部１３は、第２電圧変換部１２の変換率が１に最も近づくように、第１電圧変換部１１の変換率を１．５倍、２倍、３倍のいずれかに設定した後、全体の変換率が所望の変換率となるように第２電圧変換部１２の変換率を設定する。
【0091】
また、ＦＣコンバータ１０が降圧動作を行う場合、制御部１３は、第２電圧変換部１２の変換率が１に最も近づくように、第１電圧変換部１１の変換率を１／（１．５）倍、１／２倍、１／３倍のいずれかに設定した後、全体の変換率が所望の変換率となるように第２電圧変換部１２の変換率を設定する。
【0092】
このように、制御部１３は、第２電圧変換部１２の変換率が１に最も近づくように、第１電圧変換部１１の変換率を設定しており、第１電圧変換部１１及び第２電圧変換部１２が備えるリアクトルＬ１，Ｌ２の小型化を図ることができる。
【0093】
（３．２）その他の変形例
基本構成で説明したＦＣコンバータ１０の回路構成及び動作シーケンスは一例であり、適宜変更が可能である。
基本構成で説明したＦＣコンバータ１０の回路構成及び動作シーケンスは一例であり、適宜変更が可能である。
【0094】
基本構成では、ＦＣコンバータ１０が４レベルフライングキャパシタコンバータの回路構成を有しているが、ＦＣコンバータ１０は、５レベル以上のマルチレベルフライングキャパシタコンバータの回路構成を有していてもよい。
【0095】
また基本構成では、第１モードでのＮレベルが４レベルであり、第２モードでのＭレベルが３レベルであるが、第１モードでのＮレベル、及び、第２モードでのＭレベルは適宜変更が可能である。例えば、ＦＣコンバータ１０が５レベルフライングキャパシタコンバータの回路構成を有している場合、第１モードでのＮレベルが５レベル、第２モードでのＭレベルが４レベル又は３レベルに設定されていてもよい。第２モードでのＭレベルは、第１モードでのＮレベルよりも小さければよく、適宜変更が可能である。
【0096】
また基本構成では、ＦＣコンバータ１０の動作モードを第１モード及び第２モードのいずれかに切り替えているが、３つ以上の複数のモードのいずれかに切り替えてもよい。例えば、ＦＣコンバータ１０が５レベルフライングキャパシタコンバータの回路構成を備える場合に、制御部１３が、ＦＣコンバータ１０を、５レベルフライングキャパシタコンバータとして動作させる第１モード、４レベルフライングキャパシタコンバータとして動作させる第２モード、３レベルフライングキャパシタコンバータとして動作させる第３モードのいずれかに切り替えてもよい。
【0097】
また、基本構成では、制御部１３が、操作受付部１５が受け付けたユーザの切替操作に応じてＦＣコンバータ１０の動作モードを第１モード及び第２モードのいずれかに切り替えているが、動作モードの切り替えを自動的に行ってもよい。
【0098】
例えば、制御部１３は、電圧源２の電圧値に応じて、動作モードを第１モード、及び、第２モードを含む複数のモードのいずれかに自動的に切り替えてもよい。具体的には、制御部１３は、電圧源２から入力される電圧Ｖａの電圧値に基づいてＦＣコンバータ１０の変換率を推定し、この変換率でのリアクトルＬ１をより小型化できるように、ＦＣコンバータ１０の動作モードを第１モード及び第２モードを含む複数のモードのいずれかに切り替えてもよい。このように、制御部１３は、電圧源２の電圧値に応じて、動作モードの切り替えを自動的に行うので、ユーザによる動作モードの切替操作を不要にできるという利点がある。なお、制御部１３は、ＦＣコンバータ１０の動作モードを切り替える場合、ＦＣコンバータ１０が電力変換動作を停止している状態で、動作モードの切り替えを行うことが好ましい。
【0099】
また、制御部１３は、一対の第１端子ｔ１１，ｔ１２間の電圧Ｖａの電圧値、又は、一対の第２端子ｔ２１，ｔ２２間の電圧Ｖｂの電圧値、又は電圧Ｖａ，Ｖｂの両方の電圧値に基づいて、ＦＣコンバータ１０の動作モードを第１モード及び第２モードを含む複数のモードのいずれかに切り替えてもよい。つまり、制御部１３は、電圧Ｖａの電圧値、又は、電圧Ｖｂの電圧値、又は電圧Ｖａ，Ｖｂの両方の電圧値に基づいて、ＦＣコンバータ１０の変換率を推定し、この変換率でのリアクトルＬ１をより小型化できるように、ＦＣコンバータ１０の動作モードを第１モード及び第２モードを含む複数のモードのいずれかに切り替えてもよい。
【0100】
（まとめ）
以上説明した実施形態等から、以下の態様が開示されている。
以上説明した実施形態等から、以下の態様が開示されている。
【0101】
第１の態様の電力変換システム（１）は、一対の第１端子（ｔ１１，ｔ１２）と一対の第２端子（ｔ２１，ｔ２２）との間に接続されるマルチレベルフライングキャパシタコンバータ（１０）と、制御部（１３）と、を備える。制御部（１３）は、一対の第１端子（ｔ１１，ｔ１２）及び一対の第２端子（ｔ２１，ｔ２２）のいずれかに接続される電圧源（２）の電圧値に応じて、マルチレベルフライングキャパシタコンバータ（１０）の動作モードを、第１モード及び第２モードを含む複数のモードのいずれかに切り替える。第１モードは、マルチレベルフライングキャパシタコンバータ（１０）をＮレベルフライングキャパシタコンバータ（Ｎは３以上の整数）として動作させる動作モードである。第２モードは、マルチレベルフライングキャパシタコンバータ（１０）をＭレベルフライングキャパシタコンバータ（ＭはＮよりも小さい整数）として動作させる動作モードである。
【0102】
この態様によれば、制御部（１３）が、電圧源（２）の電圧値に応じて、マルチレベルフライングキャパシタコンバータ（１０）の動作モードを第１モード及び第２モードを含む複数のモードのいずれかに切り替えることによって、変換率の調整範囲を広げつつ、マルチレベルフライングキャパシタコンバータ（１０）が備えるリアクトルの小型化を図ることができる。
【0103】
第２の態様の電力変換システム（１）では、第１の態様において、マルチレベルフライングキャパシタコンバータ（１０）は、複数のキャパシタ（Ｃ１，Ｃ２）と、複数のスイッチ素子（Ｑ１～Ｑ６）と、を有する。制御部（１３）は、複数のスイッチ素子（Ｑ１～Ｑ６）のうち少なくとも一部のスイッチ素子のオンデューティ比を、電圧源（２）の電圧値に応じたオンデューティ比に制御する。
【0104】
この態様によれば、複数のスイッチ素子（Ｑ１～Ｑ６）のオンデューティ比を、電圧源（２）の電圧値に応じたオンデューティ比に制御することによって、マルチレベルフライングキャパシタコンバータ（１０）の変換率を調整することができる。
【0105】
第３の態様の電力変換システム（１）では、第１又は第２の態様において、マルチレベルフライングキャパシタコンバータ（１０）は、４レベルフライングキャパシタコンバータの回路構成を有する。
【0106】
この態様によれば、マルチレベルフライングキャパシタコンバータ（１０）が３レベルフライングキャパシタコンバータで構成されている場合に比べて、変換率の調整範囲を広げつつ、マルチレベルフライングキャパシタコンバータ（１０）が備えるリアクトルの小型化を図ることができる。
【0107】
第４の態様の電力変換システム（１）では、第３の態様において、制御部（１３）は、電圧源（２）の電圧値に応じて、マルチレベルフライングキャパシタコンバータ（１０）の動作モードを、４レベルフライングキャパシタコンバータとして動作させる第１モード、及び、３レベルフライングキャパシタコンバータとして動作させる第２モードのいずれかに切り替える。
【0108】
この態様によれば、変換率の調整範囲を広げつつ、マルチレベルフライングキャパシタコンバータ（１０）が備えるリアクトルの小型化を図ることができる。
【0109】
第５の態様の電力変換システム（１）では、第１～第４のいずれかの態様において、制御部（１３）は、電圧源（２）の電圧値に応じて、動作モードを第１モード、及び、第２モードを含む複数のモードのいずれかに自動的に切り替える。
【0110】
この態様によれば、変換率の調整範囲を広げつつ、マルチレベルフライングキャパシタコンバータ（１０）が備えるリアクトルの小型化を図ることができる。
【0111】
第６の態様の電力変換システム（１）は、第１～第４のいずれかの態様において、動作モードの切替操作を受け付ける操作受付部（１５）を更に備える。制御部（１３）は、操作受付部（１５）が受け付けた切替操作に応じて、動作モードを第１モード、及び、第２モードを含む複数のモードのいずれかに切り替える。
【0112】
この態様によれば、変換率の調整範囲を広げつつ、マルチレベルフライングキャパシタコンバータ（１０）が備えるリアクトルの小型化を図ることができる。
【0113】
第７の態様の電力変換システム（１）では、第１～第６のいずれかの態様において、マルチレベルフライングキャパシタコンバータ（１０）は第１電圧変換部（１１）である。電力変換システム（１）は、一対の第３端子（ｔ３１，ｔ３２）と、一対の第２端子（ｔ２１，ｔ２２）と第３端子（ｔ３１，ｔ３２）との間に接続された第２電圧変換部（１２）と、を更に備える。第１電圧変換部（１１）は、変換率を段階的に変更可能であり、第２電圧変換部（１２）は、変換率を連続的に変更可能である。
【0114】
この態様によれば、変換率の調整範囲を広げつつ、マルチレベルフライングキャパシタコンバータ（１０）が備えるリアクトルの小型化を図ることができる。
【0115】
第８の態様の電力変換システム（１）では、第７の態様において、第１電圧変換部（１１）が変換率を変化させる最小の変化分よりも、第２電圧変換部（１２）が変換率を変化させる最小の変化分の方が小さい。
【0116】
この態様によれば、第２電圧変換部（１２）で変換率を微調整することができるので、第１電圧変換部（１１）では変換率を大まかに設定すればよいという利点がある。
【0117】
第９の態様の電力変換システム（１）では、第７又は第８の態様において、第１電圧変換部（１１）は、複数のキャパシタ（Ｃ１，Ｃ２）と、複数のスイッチ素子（Ｑ１～Ｑ６）と、を有する。制御部（１３）は、複数のスイッチ素子（Ｑ１～Ｑ６）のうち少なくとも一部のスイッチ素子のオンデューティ比を、電圧源（２）の電圧値に応じたオンデューティ比に設定する。
【0118】
この態様によれば、複数のスイッチ素子（Ｑ１～Ｑ６）のオンデューティ比を調整することによって、マルチレベルフライングキャパシタコンバータ（１０）の変換率を調整することができる。
【0119】
第１０の態様の電力変換システム（１）では、第９の態様において、マルチレベルフライングキャパシタコンバータ（１０）は、４レベルフライングキャパシタコンバータの回路構成を有する。制御部（１３）は、電圧源（２）の電圧値に応じて、マルチレベルフライングキャパシタコンバータ（１０）の動作モードを、４レベルフライングキャパシタコンバータとして動作させる第１モード、及び、３レベルフライングキャパシタコンバータとして動作させる第２モードのいずれかに切り替えている。制御部（１３）は、第１モードでは、複数のスイッチ素子（Ｑ１～Ｑ６）のうち４レベルフライングキャパシタコンバータに含まれる２以上のスイッチ素子のオンデューティ比を３３％又は６７％に設定する。制御部（１３）は、第２モードでは、複数のスイッチ素子（Ｑ１～Ｑ６）のうち３レベルフライングキャパシタコンバータに含まれる２以上のスイッチ素子のオンデューティ比を５０％に設定する。
【0120】
この態様によれば、変換率の調整範囲を広げつつ、マルチレベルフライングキャパシタコンバータ（１０）が備えるリアクトルの小型化を図ることができる。
【0121】
第１１の態様の制御方法は、一対の第１端子（ｔ１１，ｔ１２）と一対の第２端子（ｔ２１，ｔ２２）との間に接続されるマルチレベルフライングキャパシタコンバータ（１０）を備える電力変換システム（１）の制御方法である。この制御方法は、一対の第１端子（ｔ１１，ｔ１２）及び一対の第２端子（ｔ２１，ｔ２２）のいずれかに接続される電圧源（２）の電圧値に応じて、マルチレベルフライングキャパシタコンバータ（１０）の動作モードを、第１モード及び第２モードを含む複数のモードのいずれかに切り替える制御ステップを含む。第１モードは、マルチレベルフライングキャパシタコンバータ（１０）をＮレベルフライングキャパシタコンバータ（Ｎは３以上の整数）として動作させる動作モードである。第２モードは、マルチレベルフライングキャパシタコンバータ（１０）をＭレベルフライングキャパシタコンバータ（ＭはＮよりも小さい整数）として動作させる動作モードである。
【0122】
この態様によれば、電圧源（２）の電圧値に応じて、マルチレベルフライングキャパシタコンバータ（１０）の動作モードを第１モード及び第２モードを含む複数のモードのいずれかに切り替えることによって、変換率の調整範囲を広げつつ、マルチレベルフライングキャパシタコンバータ（１０）が備えるリアクトルの小型化を図ることができる。
【0123】
上記態様に限らず、上記の実施形態に係る電力変換システム（１）の種々の構成（変形例を含む）は、電力変換システム（１）の制御方法、（コンピュータ）プログラム、又はプログラムを記録した非一時的記録媒体等で具現化可能である。
【0124】
第２～第１０の態様に係る構成については、電力変換システム（１）に必須の構成ではなく、適宜省略可能である。
【符号の説明】
【0125】
１ 電力変換システム
２ 電圧源
１０ マルチレベルフライングキャパシタコンバータ（ＦＣコンバータ）
１１ 第１電圧変換部
１２ 第２電圧変換部
１３ 制御部
１５ 操作受付部
Ｃ１，Ｃ２ キャパシタ
Ｑ１～Ｑ６ スイッチ素子
ｔ１１，ｔ１２ 第１端子
ｔ２１，ｔ２２ 第２端子
ｔ３１，ｔ３２ 第３端子
２ 電圧源
１０ マルチレベルフライングキャパシタコンバータ（ＦＣコンバータ）
１１ 第１電圧変換部
１２ 第２電圧変換部
１３ 制御部
１５ 操作受付部
Ｃ１，Ｃ２ キャパシタ
Ｑ１～Ｑ６ スイッチ素子
ｔ１１，ｔ１２ 第１端子
ｔ２１，ｔ２２ 第２端子
ｔ３１，ｔ３２ 第３端子
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】