特開 2025-152655 電力変換装置

(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】P2025152655

(43)【公開日】2025-10-10

(54)【発明の名称】電力変換装置

(51)【国際特許分類】

   H02M 3/28 20060101AFI20251002BHJP

【ＦＩ】

H02M3/28 E

H02M3/28 H

【審査請求】未請求

【請求項の数】6

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2024054657

(22)【出願日】2024-03-28

(71)【出願人】

【識別番号】000003218

【氏名又は名称】株式会社豊田自動織機

(71)【出願人】

【識別番号】593006630

【氏名又は名称】学校法人立命館

(74)【代理人】

【識別番号】100105957

【弁理士】

【氏名又は名称】恩田 誠

(74)【代理人】

【識別番号】100068755

【弁理士】

【氏名又は名称】恩田 博宣

(72)【発明者】

【氏名】角田 武彦

(72)【発明者】

【氏名】永吉 謙一

(72)【発明者】

【氏名】川畑 良尚

【テーマコード（参考）】

5H730

【Ｆターム（参考）】

5H730AA02

5H730AA14

5H730AS08

5H730AS17

5H730BB27

5H730DD03

5H730DD04

5H730DD16

5H730EE07

5H730EE13

5H730FD01

5H730FD11

5H730FF09

5H730FG01

(57)【要約】

【課題】ＤＣ／ＤＣコンバータの高調波成分を低減できる電力変換装置を提供すること。
【解決手段】制御部３０は、スイッチングにより生じる高調波を低減するように、トランスＴＲの一次側の両端に第１電圧波形ｖａを印加し、及びトランスＴＲの二次側の両端に第２電圧波形ｖｂを印加する。第１電圧波形ｖａは、一次側ブリッジ回路Ｂ１のスイッチングに伴う矩形波の正負の切り替えタイミングを第１基準を中心とした点対称の波形であって、第１所定期間内で５回以上の電圧変化を有する。第２電圧波形ｖｂは、二次側ブリッジ回路Ｂ２のスイッチングに伴う矩形波の正負の切り替えタイミングを第２基準を中心とした点対称の波形であって、第２所定期間内で５回以上の電圧変化を有する。第１電圧波形ｖａと、第２電圧波形ｖｂとは、電力変換装置１０の動作に伴う所定の位相差が生じた波形であって、同一の時間間隔において変化する波形である。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

第１直流電源に接続され、複数のレグを有する一次側ブリッジ回路と、
第２直流電源に接続され、前記一次側ブリッジ回路と同数のレグを有する二次側ブリッジ回路と、
一次側巻線と、二次側巻線と、前記一次側巻線、又は前記二次側巻線の少なくとも一方に接続されたリアクトルとを有するトランスと、を備えるＤＡＢ方式のＤＣ／ＤＣコンバータと、
前記一次側ブリッジ回路と、前記二次側ブリッジ回路とを制御する制御部と、を備え、
前記一次側巻線に接続されたリアクトルは、それぞれが、一端に前記一次側ブリッジ回路が接続され、他端に前記一次側巻線が接続され、又は前記二次側巻線に接続されたリアクトルは、それぞれが、一端に前記二次側ブリッジ回路が接続され、他端に前記二次側巻線が接続され、
前記制御部は、スイッチングにより生じる高調波を低減するように、前記トランスの一次の両端に第１電圧波形を印加し、及び前記トランスの二次の両端に第２電圧波形を印加し、
前記第１電圧波形は、前記一次側ブリッジ回路の前記スイッチングに伴う矩形波の正負の切り替えタイミングのうち、いずれかのタイミングを第１基準とした第１所定期間において、前記第１基準を中心とした点対称の波形であって、前記第１所定期間内で５回以上の電圧変化を有し、
前記第２電圧波形は、前記二次側ブリッジ回路の前記スイッチングに伴う矩形波の正負の切り替えタイミングのうち、いずれかのタイミングを第２基準とした第２所定期間において、前記第２基準を中心とした点対称の波形であって、前記第２所定期間内で５回以上の電圧変化を有し、
前記第１電圧波形と、前記第２電圧波形とは、前記ＤＣ／ＤＣコンバータの動作に伴う所定の位相差が生じた波形であって、同一の時間間隔において変化する波形である、
電力変換装置。

【請求項2】

前記ＤＣ／ＤＣコンバータは、車両に搭載され、
前記スイッチングは、数ｋＨｚから数十ｋＨｚのスイッチング周波数により実行され、
前記第１電圧波形、及び前記第２電圧波形は、前記スイッチングにより生じる高調波のうち、３次の高調波を低減するように設定される、
請求項１に記載の電力変換装置。

【請求項3】

前記ＤＣ／ＤＣコンバータは、車両に搭載され、
前記スイッチングは、数ｋＨｚから数十ｋＨｚのスイッチング周波数により実行され、
前記第１電圧波形、及び前記第２電圧波形は、前記スイッチングにより生じる高調波のうち、５次の高調波を低減するように設定される、
請求項１に記載の電力変換装置。

【請求項4】

第１直流電源に接続され、複数のレグを有する一次側ブリッジ回路と、
第２直流電源に接続され、前記一次側ブリッジ回路と同数のレグを有する二次側ブリッジ回路と、
一次側巻線と、二次側巻線と、前記一次側巻線、又は前記二次側巻線の少なくとも一方に接続されたリアクトルとを有するトランスを備えるＤＡＢ方式のＤＣ／ＤＣコンバータと、
前記一次側ブリッジ回路と、前記二次側ブリッジ回路とを制御しつつ、前記トランスの各レグの一次側端子間に印加する一次側電圧波形と、二次側端子間に印加する二次側電圧波形とを、所定の周波数で位相をずらすように前記一次側ブリッジ回路、及び前記二次側ブリッジ回路が有するスイッチング素子を制御する制御部、とを備え、
前記一次側巻線に接続されたリアクトルは、それぞれが、一端に前記一次側ブリッジ回路が接続され、他端に前記一次側巻線が接続され、又は前記二次側巻線に接続されたリアクトルは、それぞれが、一端に前記二次側ブリッジ回路が接続され、他端に前記二次側巻線が接続され、
前記制御部は、前記一次側電圧波形と前記二次側電圧波形それぞれの電圧波形が、１８０度矩形波に対して、前記１８０度矩形波の正負の切り替わりにタイミングを基準とした所定の位相であって、第１位相、第２位相、第３位相、及び第４位相について、その大きさが、前記第４位相の値が最も大きく、前記第４位相、前記第３位相、前記第２位相、及び前記第１位相の順に小さくなる場合であって、かつ前記第１位相が０である場合、前記タイミングを基準とした正側の前記第３位相から前記第４位相までの範囲、及び負側の前記第４位相から前記第３位相までの範囲について、正負逆の電圧とした電圧波形となる様に制御しつつ、
前記タイミングを基準とした正側の前記第１位相から前記第２位相までの範囲、及び負側の前記第２位相から前記第１位相までの範囲について、正負逆の電圧とした電圧波形となる様に制御する、
電力変換装置。

【請求項5】

前記第４位相から前記第３位相を差し引いた値と、前記第３位相から前記第２位相を差し引いた値とは、等しい、
請求項４に記載の電力変換装置。

【請求項6】

第１直流電源に接続され、複数のレグを有する一次側ブリッジ回路と、
第２直流電源に接続され、前記一次側ブリッジ回路と同数のレグを有する二次側ブリッジ回路と、
一次側巻線と、二次側巻線と、前記一次側巻線、又は前記二次側巻線の少なくとも一方に接続されたリアクトルとを有するトランスを備えるＤＡＢ方式のＤＣ／ＤＣコンバータと、
前記一次側ブリッジ回路と、前記二次側ブリッジ回路とを制御しつつ、前記トランスの各レグの一次側端子間に印加する一次側電圧波形と、二次側端子間に印加する二次側電圧波形とを、所定の周波数で位相をずらすように前記一次側ブリッジ回路、及び前記二次側ブリッジ回路が有するスイッチング素子を制御する制御部、とを備え、
前記一次側巻線に接続されたリアクトルは、それぞれが、一端に前記一次側ブリッジ回路が接続され、他端に前記一次側巻線が接続され、又は前記二次側巻線に接続されたリアクトルは、それぞれが、一端に前記二次側ブリッジ回路が接続され、他端に前記二次側巻線が接続され、
前記制御部は、前記一次側電圧波形と前記二次側電圧波形それぞれの電圧波形が、１８０度矩形波に対して、前記１８０度矩形波の正負の切り替わりにタイミングを基準とした所定の位相であって、第１位相、第２位相、及び第３位相について、その大きさが、前記第３位相の値が最も大きく、前記第３位相、前記第２位相、及び前記第１位相の順に小さくなる場合であって、かつ前記第１位相が０である場合、前記タイミングを基準とした正側の前記第２位相から前記第３位相までの範囲、及び負側の前記第３位相から前記第２位相までの範囲について、正負逆の電圧とした電圧波形となる様に制御する、
電力変換装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、電力変換装置に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、ＤＡＢ方式のＤＣ／ＤＣコンバータにおいて、制御に用いる電流検出信号にローパスフィルタを入れることで、信号の高調波成分を除去する技術が知られている（例えば、特許文献１参照）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０２２－１１０２３５号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

しかしながら、特許文献１に開示の技術では、制御に用いる信号において、高調波成分を除去することができても、主回路部分の高調波成分を除去することまでは困難であった。

【課題を解決するための手段】

【0005】

上記目的を達成する電力変換装置は、第１直流電源に接続され、複数のレグを有する一次側ブリッジ回路と、第２直流電源に接続され、前記一次側ブリッジ回路と同数のレグを有する二次側ブリッジ回路と、一次側巻線と、二次側巻線と、前記一次側巻線、又は前記二次側巻線の少なくとも一方に接続されたリアクトルとを有するトランスと、を備えるＤＡＢ方式のＤＣ／ＤＣコンバータと、前記一次側ブリッジ回路と、前記二次側ブリッジ回路とを制御する制御部と、を備え、前記一次側巻線に接続されたリアクトルは、それぞれが、一端に前記一次側ブリッジ回路が接続され、他端に前記一次側巻線が接続され、又は前記二次側巻線に接続されたリアクトルは、それぞれが、一端に前記二次側ブリッジ回路が接続され、他端に前記二次側巻線が接続され、前記制御部は、スイッチングにより生じる高調波を低減するように、前記トランスの一次の両端に第１電圧波形を印加し、及び前記トランスの二次の両端に第２電圧波形を印加し、前記第１電圧波形は、前記一次側ブリッジ回路の前記スイッチングに伴う矩形波の正負の切り替えタイミングのうち、いずれかのタイミングを第１基準とした第１所定期間において、前記第１基準を中心とした点対称の波形であって、前記第１所定期間内で５回以上の電圧変化を有し、前記第２電圧波形は、前記二次側ブリッジ回路の前記スイッチングに伴う矩形波の正負の切り替えタイミングのうち、いずれかのタイミングを第２基準とした第２所定期間において、前記第２基準を中心とした点対称の波形であって、前記第２所定期間内で５回以上の電圧変化を有し、前記第１電圧波形と、前記第２電圧波形とは、前記ＤＣ／ＤＣコンバータの動作に伴う所定の位相差が生じた波形であって、同一の時間間隔において変化する波形である。

【0006】

かかる構成によれば、ＤＣ／ＤＣコンバータの高調波成分を低減できる。
上記目的を達成する電力変換装置において、前記ＤＣ／ＤＣコンバータは、車両に搭載され、前記スイッチングは、数ｋＨｚから数十ｋＨｚのスイッチング周波数により実行され、前記第１電圧波形、及び前記第２電圧波形は、前記スイッチングにより生じる高調波のうち、３次の高調波を低減するように設定されてもよい。

【0007】

かかる構成によれば、ＤＣ／ＤＣコンバータの低次高調波のうち、３次高調波を低減できる。
上記目的を達成する電力変換装置において、前記ＤＣ／ＤＣコンバータは、車両に搭載され、前記スイッチングは、数ｋＨｚから数十ｋＨｚのスイッチング周波数により実行され、前記第１電圧波形、及び前記第２電圧波形は、前記スイッチングにより生じる高調波のうち、５次の高調波を低減するように設定されてもよい。

【0008】

かかる構成によれば、ＤＣ／ＤＣコンバータの低次高調波のうち、５次高調波を低減できる。
上記目的を達成する電力変換装置は、第１直流電源に接続され、複数のレグを有する一次側ブリッジ回路と、第２直流電源に接続され、前記一次側ブリッジ回路と同数のレグを有する二次側ブリッジ回路と、一次側巻線と、二次側巻線と、前記一次側巻線、又は前記二次側巻線の少なくとも一方に接続されたリアクトルとを有するトランスを備えるＤＡＢ方式のＤＣ／ＤＣコンバータと、前記一次側ブリッジ回路と、前記二次側ブリッジ回路とを制御しつつ、前記トランスの各レグの一次側端子間に印加する一次側電圧波形と、二次側端子間に印加する二次側電圧波形とを、所定の周波数で位相をずらすように前記一次側ブリッジ回路、及び前記二次側ブリッジ回路が有するスイッチング素子を制御する制御部、とを備え、前記一次側巻線に接続されたリアクトルは、それぞれが、一端に前記一次側ブリッジ回路が接続され、他端に前記一次側巻線が接続され、又は前記二次側巻線に接続されたリアクトルは、それぞれが、一端に前記二次側ブリッジ回路が接続され、他端に前記二次側巻線が接続され、前記制御部は、前記一次側電圧波形と前記二次側電圧波形それぞれの電圧波形が、１８０度矩形波に対して、前記１８０度矩形波の正負の切り替わりにタイミングを基準とした所定の位相であって、第１位相、第２位相、第３位相、及び第４位相について、その大きさが、前記第４位相の値が最も大きく、前記第４位相、前記第３位相、前記第２位相、及び前記第１位相の順に小さくなる場合であって、かつ前記第１位相が０である場合、前記タイミングを基準とした正側の前記第３位相から前記第４位相までの範囲、及び負側の前記第４位相から前記第３位相までの範囲について、正負逆の電圧とした電圧波形となる様に制御しつつ、前記タイミングを基準とした正側の前記第１位相から前記第２位相までの範囲、及び負側の前記第２位相から前記第１位相までの範囲について、正負逆の電圧とした電圧波形となる様に制御する。

【0009】

かかる構成によれば、ＤＣ／ＤＣコンバータの高調波成分を低減できる。
上記目的を達成する電力変換装置において、前記第４位相から前記第３位相を差し引いた値と、前記第３位相から前記第２位相を差し引いた値とは、等しくてもよい。

【0010】

かかる構成によれば、所定の位相を特定する演算を簡便に行うことができる。
上記目的を達成する電力変換装置は、第１直流電源に接続され、複数のレグを有する一次側ブリッジ回路と、第２直流電源に接続され、前記一次側ブリッジ回路と同数のレグを有する二次側ブリッジ回路と、一次側巻線と、二次側巻線と、前記一次側巻線、又は前記二次側巻線の少なくとも一方に接続されたリアクトルとを有するトランスを備えるＤＡＢ方式のＤＣ／ＤＣコンバータと、前記一次側ブリッジ回路と、前記二次側ブリッジ回路とを制御しつつ、前記トランスの各レグの一次側端子間に印加する一次側電圧波形と、二次側端子間に印加する二次側電圧波形とを、所定の周波数で位相をずらすように前記一次側ブリッジ回路、及び前記二次側ブリッジ回路が有するスイッチング素子を制御する制御部、とを備え、前記一次側巻線に接続されたリアクトルは、それぞれが、一端に前記一次側ブリッジ回路が接続され、他端に前記一次側巻線が接続され、又は前記二次側巻線に接続されたリアクトルは、それぞれが、一端に前記二次側ブリッジ回路が接続され、他端に前記二次側巻線が接続され、前記制御部は、前記一次側電圧波形と前記二次側電圧波形それぞれの電圧波形が、１８０度矩形波に対して、前記１８０度矩形波の正負の切り替わりにタイミングを基準とした所定の位相であって、第１位相、第２位相、及び第３位相について、その大きさが、前記第３位相の値が最も大きく、前記第３位相、前記第２位相、及び前記第１位相の順に小さくなる場合であって、かつ前記第１位相が０である場合、前記タイミングを基準とした正側の前記第２位相から前記第３位相までの範囲、及び負側の前記第３位相から前記第２位相までの範囲について、正負逆の電圧とした電圧波形となる様に制御する。

【0011】

かかる構成によれば、ＤＣ／ＤＣコンバータの高調波成分を低減できる。

【発明の効果】

【0012】

本発明によれば、ＤＣ／ＤＣコンバータの高調波成分を低減できる。

【図面の簡単な説明】

【0013】

【図1】図１は、電力変換装置の構成の一例を示す図である。

【図2】図２は、第１電圧波形、及び第２電圧波形の説明に用いられる図である。

【図3】図３は、第１電圧波形、及び第２電圧波形の形状の説明に用いられる図である。

【図4】図４は、第１電圧波形、及び第２電圧波形の形状の説明に用いられる図である。

【図5】図５は、電力変換装置の構成の他の一例を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0014】

＜実施形態＞
以下、図面を参照し電力変換装置を具体化した実施形態について説明する。
［全体構成］
本実施形態の電力変換装置１０は、ＤＡＢ方式の双方向ＤＣ／ＤＣコンバータを備えている。電力変換装置１０は、例えば、車両に搭載され、車両内の各種構成に対して変換した電力を供給する。なお、電力変換装置１０は、車両以外の場所において用いられるものであってもよい。

【0015】

図１に示すように、電力変換装置１０は、例えば、第１直流電源Ｅ１と、第２直流電源Ｅ２との間で双方向の電力変換を行うものとして構成されている。以降の説明において、第１直流電源Ｅ１の両端には、電圧Ｅｄａが生じるものであって、第２直流電源Ｅ２の両端には、電圧Ｅｄｂが生じるものとする。電力変換装置１０は、制御部３０と、トランスＴＲと、一次側ブリッジ回路Ｂ１と、二次側ブリッジ回路Ｂ２と、一次側平滑コンデンサＣ１と、二次側平滑コンデンサＣ２とを備える。トランスＴＲは、一次側巻線Ｎ１と、二次側巻線Ｎ２と、一次側リアクトルＬ１と、二次側リアクトルＬ２とを有した絶縁型トランスである。

【0016】

本実施形態では、電力変換装置１０が単相交流に変換することでトランス絶縁して電力変換を行う場合について説明する。したがって、一次側ブリッジ回路Ｂ１、及び二次側ブリッジ回路Ｂ２は、単相交流に対応する分の回路を有する。具体的には、一次側ブリッジ回路Ｂ１は、互いに並列に接続された第１レグと、第２レグとを有する。第１レグは、互いに直列に接続された第１スイッチング素子Ｑ１ａと、第２スイッチング素子Ｑ２ａとを有する。第１スイッチング素子Ｑ１ａと、第２スイッチング素子Ｑ２ａとの接続点Ｐ１ａは、一次側リアクトルＬ１を介して、トランスＴＲの一次側巻線Ｎ１の一端に接続されている。第２レグは、直列に接続された第３スイッチング素子Ｑ３ａと、第４スイッチング素子Ｑ４ａとを有する。第３スイッチング素子Ｑ３ａと、第４スイッチング素子Ｑ４ａとの接続点Ｐ２ａは、トランスＴＲの一次側巻線Ｎ１の他端に接続されている。また、一次側平滑コンデンサＣ１は、一次側ブリッジ回路Ｂ１における第１レグ、及び第２レグと、互いに並列に接続されている。

【0017】

二次側ブリッジ回路Ｂ２は、互いに並列に接続された第１レグと、第２レグとを有する。第１レグは、互いに直列に接続された第１スイッチング素子Ｑ１ｂと、第２スイッチング素子Ｑ２ｂとを有する。第１スイッチング素子Ｑ１ｂと、第２スイッチング素子Ｑ２ｂとの接続点Ｐ１ｂは、トランスＴＲの二次側巻線Ｎ２の一端に接続されている。第２レグは、互いに直列に接続された第３スイッチング素子Ｑ３ｂと、第４スイッチング素子Ｑ４ｂとを有する。第３スイッチング素子Ｑ３ｂと、第４スイッチング素子Ｑ４ｂとの接続点Ｐ２ｂは、二次側リアクトルＬ２を介してトランスＴＲの二次側巻線Ｎ２の他端に接続されている。また、二次側平滑コンデンサＣ２は、二次側ブリッジ回路Ｂ２における第１レグ、及び第２レグと、互いに並列に接続されている。なお、電力変換装置１０は、一次側リアクトルＬ１、又は二次側リアクトルＬ２の少なくとも一方を備えるものであってもよい。

【0018】

各スイッチング素子Ｑ１ａ～Ｑ４ａ，Ｑ１ｂ～Ｑ４ｂは、それぞれ、ダイオードが逆並列接続されたＩＧＢＴ（Insulated Gate Bipolar Transistor）、又はＭＯＳＦＥＴ（Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor）等が用いられる。なお、電力変換装置１０では、一次側平滑コンデンサＣ１や二次側平滑コンデンサＣ２がそれぞれ、リアクトルを介さずに、一次側ブリッジ回路Ｂ１や二次側ブリッジ回路Ｂ２に接続されている。また、電力変換装置１０では、一次側巻線Ｎ１と一次側ブリッジ回路Ｂ１との間に設けられる一次側リアクトルＬ１、及び二次側巻線Ｎ２と二次側ブリッジ回路Ｂ２との間に設けられる二次側リアクトルＬ２には、一般に、大きいリアクタンスを持たせる必要はない。そのため、電力変換装置１０では、トランスＴＲの漏れリアクトルンスを、一次側リアクトルＬ１，二次側リアクトルＬ２として用いることも可能である。

【0019】

制御部３０は、例えば、ＣＰＵ（Central Processing Unit）などのハードウェアプロセッサがプログラム（ソフトウェア）を実行することにより実現される。また、これらの構成要素のうち一部または全部は、ＬＳＩ（Large Scale Integration）やＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）、ＦＰＧＡ（Field-Programmable Gate Array）、ＧＰＵ（Graphics Processing Unit）などのハードウェア（回路部；circuitryを含む）によって実現されてもよいし、ソフトウェアとハードウェアの協働によって実現されてもよい。プログラムは、予め電力変換装置１０が備えるＨＤＤ（Hard Disk Drive）やフラッシュメモリなどの非一過性の記憶媒体を備える記憶装置（不図示）に格納されていてもよい。

【0020】

制御部３０は、各スイッチング素子Ｑ１ａ～Ｑ４ａ，Ｑ１ｂ～Ｑ４ｂのそれぞれ対して、ドライブしたパルス状のスイッチング制御信号を出力することで、各スイッチング素子Ｑ１ａ～Ｑ４ａ，Ｑ１ｂ～Ｑ４ｂをスイッチングしている。スイッチング周波数は、例えば、数ｋＨｚから数十ｋＨｚ程度である。また、制御部３０は、第１電圧波形ｖａ、及び第２電圧波形ｖｂを出力するように制御する。第１電圧波形ｖａは、トランスＴＲの一次側の両端に印加される。また、第２電圧波形ｖｂは、トランスＴＲの二次側の両端に印加される。トランスＴＲの一次側の両端とは、例えば、接続点Ｐ１ａと、接続点Ｐ２ａとの間である。また、トランスＴＲの二次側の両端とは、例えば、接続点Ｐ１ｂと、接続点Ｐ２ｂとの間である。電力変換装置１０は、本発明を適用した第１電圧波形ｖａ、及び第２電圧波形ｖｂが印加されることに伴い、各スイッチング素子Ｑ１ａ～Ｑ４ａ，Ｑ１ｂ～Ｑ４ｂのスイッチングにより生じる高調波が低減される。第１電圧波形ｖａは、「一次側電圧波形」の一例であり、第２電圧波形ｖｂは、「二次側電圧波形」の一例である。トランスＴＲの一次側の両端は、「一次側端子間」の一例であり、トランスＴＲの二次側の両端は、「二次側端子間」の一例である。以下、制御部３０による第１電圧波形ｖａ、及び第２電圧波形ｖｂの生成方法について説明する。

【0021】

［第１電圧波形ｖａ、及び第２電圧波形ｖｂの生成方法］
図２には、第１電圧波形ｖａ、及び第２電圧波形ｖｂの一例が示されている。図２に示す各グラフの横軸は、位相ｘを示し、縦軸は、波形の大きさを示す。図２に示す波形Ｗ１は、一次側ブリッジ回路Ｂ１の各スイッチング素子Ｑ１ａ～Ｑ４ａのスイッチング制御信号の生成に用いられるキャリアを示す波形であって、周期が２πの正弦波である。波形Ｗ２は、二次側ブリッジ回路Ｂ２の各スイッチング素子Ｑ１ｂ～Ｑ４ｂのスイッチング制御信号の生成に用いられるキャリアを示す波形であって、周期が２πの正弦波である。図２では、位相ｘ＝０を中心とした、－πからπまでの範囲の波形Ｗ１，Ｗ２を示している。また、波形Ｗ１と、波形Ｗ２とには、電力変換装置１０の伝送電力に応じた位相差θを設ける。

【0022】

波形Ｗ３は、第１電圧波形ｖａを示す。波形Ｗ４は、第２電圧波形ｖｂを示す。波形Ｗ３が示すように、第１電圧波形ｖａは、０［Ｖ］を中心として、正側の電圧Ｅｄａ（図示では、＋Ｅｄａ）と、負側の電圧Ｅｄａ（図示では、－Ｅｄａ）との間で、変化する矩形波である。また、波形Ｗ４が示すように、第２電圧波形ｖｂは、０［Ｖ］を中心として、正側の電圧Ｅｄｂ（図示では、＋Ｅｄｂ）と、負側の電圧Ｅｄｂ（図示では、－Ｅｄｂ）との間で、変化する矩形波である。以降の説明において、正側の電圧Ｅｄａを、電位＋Ｅｄａと記載し、負側の電圧Ｅｄａを電位－Ｅｄａと記載する。また、正側の電圧Ｅｄｂを、電位＋Ｅｄｂと記載し、負側の電圧Ｅｄｂを電位－Ｅｄｂと記載する。

【0023】

なお、制御部３０は、正側の電位＋Ｅｄａを発生させる時は第１スイッチング素子Ｑ１ａと、第４スイッチング素子Ｑ４ａとがオンで、第２スイッチング素子Ｑ２ａと第３スイッチング素子Ｑ３ａとをオフにする。また、制御部３０は、負側の電位－Ｅｄａを発生させる時は、正側の電位＋Ｅｄａを発生させる時とは逆になる様にスイッチング制御信号を生成する。具体的には、制御部３０は、正側の電位＋Ｅｄｂを発生させる時は、第２スイッチング素子Ｑ２ｂと、第３スイッチング素子Ｑ３ｂとがオンで、第１スイッチング素子Ｑ１ｂと、第４スイッチング素子Ｑ４ｂとをオフにする。また、制御部３０は、負側の電位－Ｅｄｂを発生させる時は、正側の電位＋Ｅｄｂを発生させる時とは逆になる様にスイッチング制御信号を生成する。

【0024】

以下の説明および数式では、Ｅｄａ＝Ｅｄｂ＝１として規格化して扱う。まず、制御部３０は、波形Ｗ１，Ｗ２に対して、閾値Ａ，Ｂ，Ｃ，－Ａ，－Ｂ，－Ｃ，０の七つの閾値を設定し、それぞれの閾値と波形Ｗ１，Ｗ２が交わる位相をａ，ｂ，ｃ,－ａ，－ｂ，－ｃ，０とする。第１電圧波形ｖａは、波形Ｗ１と、各閾値とが交わるタイミングにおいて、矩形波の正負が切り替わる。この場合、第１電圧波形ｖａのフーリエ級数展開は、式（１）によって示される。波形Ｗ１と、各閾値とが交わるタイミングのうち、閾値＝０と、波形Ｗ１とが交わるタイミングは、「第１基準」の一例である。

【0025】

【数1】

【0026】

また、第２電圧波形ｖｂは、波形Ｗ２と、各閾値とが交わるタイミングにおいて、矩形波の正負が切り替わる。この場合、第２電圧波形ｖｂのフーリエ級数展開は、式（２）によって示される。波形Ｗ２と、各閾値とが交わるタイミングのうち、閾値＝０と、波形Ｗ２とが交わるタイミングは、「第２基準」の一例である。

【0027】

【数2】

【0028】

式（１），（２）より、第１電圧波形ｖａから第２電圧波形ｖｂを差し引いたｖａ（ｘ）－ｖｂ（ｘ）のフーリエ級数展開は、式（３）によって示される。

【0029】

【数3】

【0030】

ここで、各位相を導出するために、位相ｂが、位相ａと所定値γとを足し合わせたｂ＝ａ＋γであって、かつ位相ｃが、位相ａと、２倍の所定値γとを足し合わせたｃ＝ａ＋２γである場合、ｖａ（ｘ）－ｖｂ（ｘ）のフーリエ級数展開は、式（４）によって示される。

【0031】

【数4】

【0032】

式（４）中の第１項と、第２項とには、式（５）の左辺に示す共通部分が存在する。このため、式（５）の左辺が０となれば、電力変換装置１０のスイッチングに伴う第ｎ次高調波成分（ｎは正の整数）が除去されることとなる。以下、ｎを次数ｎとも記載する。

【0033】

【数5】

【0034】

式（５）を、位相ａについて解くと、式（６）となる。また、式（６）と、ｂ＝ａ＋γとに基づいて、位相ｂについて解くと、式（７）となる。また、式（６）と、ｃ＝ａ＋２γとに基づいて、位相ｃについて解くと、式（８）となる。

【0035】

【数6】

【0036】

また、式（６）～（８）の各位相を用いて、各閾値は、式（９）～式（１１）のように表すこともできる。

【0037】

【数7】

【0038】

なお、式（６）から、所定値γの設定可能な範囲は式（１２）のように表され、式（１２）を所定値γについて解くと、式（１３）のように表される。

【0039】

【数8】

【0040】

制御部３０は、式（１３）に基づいて、第ｎ次高調波成分のうち、除去したい高調波の次数ｎを代入すると、所定値γを特定することができる。また、制御部３０は、特定した所定値γと、次数ｎと、式（６）～（８）とに基づいて、位相ａ，ｂ，ｃが演算でき、閾値Ａ，Ｂ，Ｃ，－Ａ，－Ｂ，－Ｃを特定することができる。

【0041】

図２には、３次の高調波を除去する場合の第１電圧波形ｖａ、及び第２電圧波形ｖｂが示されている。図２に示す一例において、第１電圧波形ｖａは、波形Ｗ３が示すように、角度が－πからπまでの範囲において、波形Ｗ１と、各閾値とが交わるタイミングにおいて、正負が入れ替わる。具体的には、第１電圧波形ｖａは、閾値＝０と交わる時刻ｔａ０において、電位＋Ｅｄａとなる。第１電圧波形ｖａは、閾値－Ａと交わる時刻ｔａ１において、電位－Ｅｄａとなる。第１電圧波形ｖａは、閾値－Ｂと交わる時刻ｔａ２において、電位＋Ｅｄａとなる。第１電圧波形ｖａは、閾値－Ｃと交わる時刻ｔａ３において、電位－Ｅｄａとなる。第１電圧波形ｖａは、閾値－Ｃと交わる時刻ｔａ４において、電位＋Ｅｄａとなる。第１電圧波形ｖａは、閾値－Ｂと交わる時刻ｔａ５において、電位－Ｅｄａとなる。第１電圧波形ｖａは、閾値－Ａと交わる時刻ｔａ６において、電位＋Ｅｄａとなる。第１電圧波形ｖａは、閾値＝０と交わる時刻ｔａ７において、電位－Ｅｄａとなる。第１電圧波形ｖａは、閾値Ａと交わる時刻ｔａ８において、電位＋Ｅｄａとなる。第１電圧波形ｖａは、閾値Ｂと交わる時刻ｔａ９において、電位－Ｅｄａとなる。第１電圧波形ｖａは、閾値Ｃと交わる時刻ｔａ１０において、電位＋Ｅｄａとなる。第１電圧波形ｖａは、閾値Ｃと交わる時刻ｔａ１１において、電位－Ｅｄａとなる。第１電圧波形ｖａは、閾値Ｂと交わる時刻ｔａ１２において、電位＋Ｅｄａとなる。第１電圧波形ｖａは、閾値Ａと交わる時刻ｔａ１３において、電位－Ｅｄａとなる。以降の第１電圧波形ｖａの変化は、繰り返しである。

【0042】

図２に示す一例において、第２電圧波形ｖｂは、波形Ｗ４が示すように、角度が－πからπまでの範囲において、波形Ｗ２と、各閾値とが交わるタイミングにおいて、正負が入れ替わる。具体的には、上述した第１電圧波形ｖａの変化と同様である。換言すると、第１電圧波形ｖａと、第２電圧波形ｖｂとは、所定の位相差θが生じた波形であって、同一の時間間隔において変化する波形である。したがって、第２電圧波形ｖｂの経時変化については、上述した第１電圧波形ｖａを第２電圧波形ｖｂと読み替え、電位＋Ｅｄａを電位＋Ｅｄｂと読み替え、電位－Ｅｄａを電位－Ｅｄｂと読み替え、時刻ｔａ０～ｔａ１３を時刻ｔｂ０～ｔｂ１３と読み替えればよい。

【0043】

［第１電圧波形ｖａ、及び第２電圧波形ｖｂの形状について］
図３を用いて、第１電圧波形ｖａ、及び第２電圧波形ｖｂの形状について詳述する。波形Ｗ１０は、通常のＤＡＢ方式のＤＣ／ＤＣコンバータに用いられ、基準となる電圧波形である１８０度矩形波の一部を示す。波形Ｗ１１は本実施形態における、第１電圧波形ｖａ、又は第２電圧波形ｖｂの一部を示す。上述した処理によって生成された、第１電圧波形ｖａは、第１基準（つまり、閾値＝０と、波形Ｗ１とが交わるタイミングであって、波形Ｗ１０の１８０度矩形波が変化するタイミング）を中心とした第１所定期間内において、第１基準を中心とした点対称の波形であって、第１所定期間内において、７回の電圧変化を有する。第１所定期間とは、波形Ｗ１と、閾値－Ｃとが交わる位相ｘから、波形Ｗ１と、閾値Ｃとが交わる位相ｘまでの範囲である。また、第２電圧波形ｖｂは、第２基準（つまり、閾値＝０と、波形Ｗ２とが交わるタイミングであって、波形Ｗ１０の１８０度矩形波が変化するタイミング）を中心とした第２所定期間内において、第２基準を中心とした点対称の波形であって、第１所定期間内において、７回の電圧変化を有する。第２所定期間とは、波形Ｗ２と、閾値－Ｃとが交わる位相ｘから、波形Ｗ２と、閾値Ｃとが交わる位相ｘまでの範囲である。

【0044】

以下、位相ｘ＝０を第１位相θ０とし、波形Ｗ１と、閾値－Ａ、又は閾値Ａとが交わる位相ｘと、第１位相θ０との差を、第２位相θ１とし、波形Ｗ１と、閾値－Ｂ、又は閾値Ｂとが交わる位相ｘと、第１位相θ０との差を、第３位相θ２とし、波形Ｗ１と、閾値－Ｃ、又は閾値Ｃとが交わる位相ｘと、第１位相θ０との差を、第４位相θ３とする。第１位相θ０～第４位相θ３の大きさは、第４位相θ３が最も大きく、その関係は第４位相θ３＞第３位相θ２＞第２位相θ１＞第１位相θ０の順に小さくなる。上述したように、位相ｂが、位相ａと所定値γとを足し合わせたｂ＝ａ＋γであって、かつ位相ｃが、位相ａと、２倍の所定値γとを足し合わせたｃ＝ａ＋２γである。したがって、第４位相θ３から第３位相θ２を差し引いた値と、第３位相θ２から第２位相θ１を差し引いた値とは、等しくなる。なお、図２、３から明らかなように位相ａ＝第２位相θ１、位相ｂ＝第３位相θ２、位相ｃ＝第４位相θ３である。

【0045】

波形Ｗ１１が示すように、第１電圧波形ｖａは、第１基準から正側の第３位相θ２から第４位相θ３までの範囲、及び負側の第４位相θ３から第３位相θ２までの範囲について、波形Ｗ１０と正負逆の電圧とした波形となる。また、第１電圧波形ｖａは、第１基準から正側の第１位相θ０から第２位相θ１までの範囲、及び負側の第２位相θ１から第１位相θ０までの範囲について、波形Ｗ１０と正負逆の電圧とした波形となる。同様に、波形Ｗ１１が示すように、第２電圧波形ｖｂは、第２基準から正側の第３位相θ２から第４位相θ３までの範囲、及び負側の第４位相θ３から第３位相θ２までの範囲について、波形Ｗ１０と正負逆の電圧とした波形となる。また、第２電圧波形ｖｂは、第２基準から正側の第１位相θ０から第２位相θ１までの範囲、及び負側の第２位相θ１から第１位相θ０までの範囲について、波形Ｗ１０と正負逆の電圧とした波形となる。

【0046】

［実施形態の効果］
上記実施形態によれば、以下のような効果を得ることができる。
（１）制御部３０は、スイッチングにより生じる高調波を低減するように、一次側巻線Ｎ１の両端に第１電圧波形ｖａを印加し、及び二次側巻線Ｎ２の両端に第２電圧波形ｖｂを印加する。第１電圧波形ｖａは、一次側ブリッジ回路Ｂ１のスイッチングに伴う矩形波の正負の切り替えタイミングのうち、いずれかのタイミングを第１基準とした第１所定期間において、第１基準を中心とした点対称の波形であって、第１所定期間内で７回の電圧変化を有する。第２電圧波形ｖｂは、二次側ブリッジ回路Ｂ２のスイッチングに伴う矩形波の正負の切り替えタイミングのうち、いずれかのタイミングを第２基準とした第２所定期間において、第２基準を中心とした点対称の波形であって、第２所定期間内で７回の電圧変化を有する。第１電圧波形ｖａと、第２電圧波形ｖｂとは、電力変換装置１０の動作に伴う所定の位相差θが生じた波形であって、同一の時間間隔において変化する波形である。

【0047】

上述したように、第１電圧波形ｖａは、波形Ｗ１と、各閾値とが交わるタイミングにおいて、正負が入れ替わる。また、第２電圧波形ｖｂは、波形Ｗ２と、各閾値とが交わるタイミングにおいて、正負が入れ替わる。かかる構成によれば、電力変換装置１０は、これらのスイッチング制御信号に対して、第１電圧波形ｖａが一次側巻線Ｎ１の両端に印加されつつ、かつ第２電圧波形ｖｂが二次側巻線Ｎ２の両端に印加することで、第ｎ次高調波成分を除去することができる。また、制御部３０は、所定値γがｂ＝ａ＋γ、及びｃ＝ａ＋２γを満たすことにより、簡便な演算によって第１電圧波形ｖａ、及び第２電圧波形ｖｂを導出することができる。

【0048】

（２）電力変換装置１０は、式（１３）に基づいて、第ｎ次高調波成分のうち、除去したい高調波の次数ｎを代入すると、所定値γを特定することができる。また、制御部３０は、特定した所定値γと、次数ｎと、式（６）～（８）とに基づいて、位相ａ，ｂ，ｃ,－ａ，－ｂ，－ｃを演算し、閾値Ａ，Ｂ，Ｃ（，－Ａ，－Ｂ，－Ｃ）を特定することができる。ここで、電力変換装置１０が、車両において用いられる場合がある。車載部品として用いられるＤＡＢ方式のＤＣ／ＤＣコンバータでは、スイッチング周波数が１０［ｋＨｚ］から５０［ｋＨｚ］程度の範囲において、３次高調波や５次高調波の成分が、ＥＭＣ（Electro-Magnetic Compatibility）規格に影響する場合がある。かかる構成によれば、電力変換装置１０は、次数ｎに３を代入することによって生成した第１電圧波形ｖａ、及び第２電圧波形ｖｂによって、第３次高調波成分を除去することができる。また、電力変換装置１０は、次数ｎに５を代入することによって生成した第１電圧波形ｖａ、及び第２電圧波形ｖｂによって、第５次高調波成分を除去することができる。

【0049】

（３）第１電圧波形ｖａは、第１基準から正側の第３位相θ２から第４位相θ３までの範囲、及び負側の第４位相θ３から第３位相θ２までの範囲について、波形Ｗ１０と正負逆の電圧とした波形となる。また、第１電圧波形ｖａは、第１基準から正側の第１位相θ０から第２位相θ１までの範囲、及び負側の第２位相θ１から第１位相θ０までの範囲について、波形Ｗ１０と正負逆の電圧とした波形となる。また、第２電圧波形ｖｂは、第２基準から正側の第３位相θ２から第４位相θ３までの範囲、及び負側の第４位相θ３から第３位相θ２までの範囲について、波形Ｗ１０と正負逆の電圧とした波形となる。また、第２電圧波形ｖｂは、第２基準から正側の第１位相θ０から第２位相θ１までの範囲、及び負側の第２位相θ１から第１位相θ０までの範囲について、波形Ｗ１０と正負逆の電圧とした波形となる。また、第４位相θ３から第３位相θ２を差し引いた値と、第３位相θ２から第２位相θ１を差し引いた値とは、等しくなる。

【0050】

かかる構成によれば、電力変換装置１０は、上述と同様に、第ｎ次高調波成分を除去することができる。また、電力変換装置１０は、第４位相θ３から第３位相θ２を差し引いた値と、第３位相θ２から第２位相θ１を差し引いた値とが等しいことにより、簡便な演算によって第１電圧波形ｖａ、及び第２電圧波形ｖｂを導出することができる。

【0051】

上記各実施形態は以下のように変更してもよい。なお、上記実施形態および以下の各別例は、技術的に矛盾しない範囲で互いに組み合わせてもよい。
［変形例］
上述では、第１電圧波形ｖａ、及び第２電圧波形ｖｂを生成するため、波形Ｗ１，Ｗ２に対して、七つの位相ａ，ｂ，ｃ,－ａ，－ｂ，－ｃ、０、及び閾値Ａ，Ｂ，Ｃ,－Ａ，－Ｂ，－Ｃ、０を設定する場合について説明した。変形例では、波形Ｗ１，Ｗ２に対して、五つの閾値Ｂ，Ｃ,－Ｂ，－Ｃ、０を設定する場合について説明する。なお、上述した実施形態と同様の構成については、同一の符号を付して説明を省略する。

【0052】

第１電圧波形ｖａは、図２に示す波形Ｗ１と、五つの閾値とが交わるタイミングにおいて、矩形波の正負が切り替わる。同様に、第２電圧波形ｖｂは、図２に示す波形Ｗ２と、五つの閾値とが交わるタイミングにおいて、矩形波の正負が切り替わる。七つの閾値を用いた場合の、位相ａを無くすことによって、五つの閾値を用いる場合、式（３）においてａ＝０とする。この場合、五つの閾値を用いる第１電圧波形ｖａ、及び第２電圧波形ｖｂは、第１電圧波形ｖａから第２電圧波形ｖｂを差し引いたｖａ（ｘ）－ｖｂ（ｘ）のフーリエ級数展開が、式（１４）によって示される。

【0053】

【数9】

【0054】

式（１４）中の第１項と、第２項とには、式（１５）の左辺に示す共通部分が存在する。このため、式（１５）の左辺が０となれば、電力変換装置１０のスイッチングに伴う第ｎ次高調波成分が除去されることとなる。

【0055】

【数10】

【0056】

式（１５）について、上述した実施形態と同様に、位相ｂと、位相ｃとの差が所定値γであるとすると、ｃ＝ｂ＋γとなり、式（１５）は、式（１６）となる。

【0057】

【数11】

【0058】

式（１６）を、位相ｂについて解くと、式（６）となる。

【0059】

【数12】

【0060】

上述したように、ａ＝０であるため、位相ａは、式（１８）の通りである。また、ｃ＝ｂ＋γであるため、位相ｂについて解くと、式（１９）となる。また、式（６）と、ｃ＝ａ＋２γとに基づいて、位相ｃについて解くと、式（２０）となる。

【0061】

【数13】

【0062】

また、式（１８）～（２０）は、式（９）～式（１１）のように表すこともできる。

【0063】

【数14】

【0064】

式（１７）から、所定値γの設定可能な範囲は式（２４）のように表され、式（２４）を所定値γについて解くと、式（２５）のように表される。

【0065】

【数15】

【0066】

式（２５）に基づいて、第ｎ次高調波成分のうち、除去したい高調波の次数ｎを代入すると、所定値γを特定することができる。また、特定した所定値γと、次数ｎと、式（１８）～（２０）とに基づいて、位相ｂ，ｃが演算でき、閾値Ｂ，Ｃ，－Ｂ，－Ｃを特定することができる。

【0067】

［第１電圧波形ｖａ、及び第２電圧波形ｖｂの形状について］
図４を用いて、第１電圧波形ｖａ、及び第２電圧波形ｖｂの形状について詳述する。波形Ｗ１２は、第１電圧波形ｖａ、又は第２電圧波形ｖｂの一部を示す。変形例の第１電圧波形ｖａは、第１基準を中心とした第１所定期間内において、第１基準を中心とした点対称の波形であって、第１所定期間内において、５回の電圧変化を有する。また、変形例の第２電圧波形ｖｂは、第２基準を中心とした第２所定期間内において、第２基準を中心とした点対称の波形であって、第１所定期間内において、５回の電圧変化を有する。

【0068】

波形Ｗ１２が示すように、第１電圧波形ｖａは、第１基準から正側の第３位相θ２から第４位相θ３までの範囲、及び負側の第４位相θ３から第３位相θ２までの範囲について、波形Ｗ１０と正負逆の電圧とした電圧波形となる。同様に、波形Ｗ１２が示すように、第２電圧波形ｖｂは、第２基準から正側の第３位相θ２から第４位相θ３までの範囲、及び負側の第４位相θ３から第３位相θ２までの範囲について、波形Ｗ１０と正負逆の電圧とした電圧波形となる。

【0069】

［変形例の効果］
制御部３０は、スイッチングにより生じる高調波を低減するように、一次側巻線Ｎ１の両端に第１電圧波形ｖａを印加し、及び二次側巻線Ｎ２の両端に第２電圧波形ｖｂを印加する。第１電圧波形ｖａは、一次側ブリッジ回路Ｂ１のスイッチングに伴う矩形波の正負の切り替えタイミングのうち、いずれかのタイミングを第１基準とした第１所定期間において、第１基準を中心とした点対称の波形であって、第１所定期間内で５回の電圧変化を有する。第２電圧波形ｖｂは、二次側ブリッジ回路Ｂ２のスイッチングに伴う矩形波の正負の切り替えタイミングのうち、いずれかのタイミングを第２基準とした第２所定期間において、第２基準を中心とした点対称の波形であって、第２所定期間内で５回の電圧変化を有する。第１電圧波形ｖａと、第２電圧波形ｖｂとは、電力変換装置１０の動作に伴う所定の位相差θが生じた波形であって、同一の時間間隔において変化する波形である。

【0070】

かかる構成によれば、電力変換装置１０は、これらのスイッチング制御信号に対して、第１電圧波形ｖａが一次側巻線Ｎ１の両端に印加されつつ、かつ第２電圧波形ｖｂが二次側巻線Ｎ２の両端に印加することで、第ｎ次高調波成分を除去することができる。

【0071】

また、第１電圧波形ｖａは、第１基準から正側の第３位相θ２から第４位相θ３までの範囲、及び負側の第４位相θ３から第３位相θ２までの範囲について、波形Ｗ１０と正負逆の電圧とした電圧波形となる。また、第２電圧波形ｖｂは、第２基準から正側の第３位相θ２から第４位相θ３までの範囲、及び負側の第４位相θ３から第３位相θ２までの範囲について、波形Ｗ１０と正負逆の電圧とした電圧波形となる。

【0072】

かかる構成によれば、電力変換装置１０は、上述と同様に、第ｎ次高調波成分を除去することができる。
○電力変換装置１０は、単相以上の電力変換を行うものであってもよい。具体的には、電力変換装置１０は、単相より多い相の電力変換を行うものであってもよい。この場合、一次側ブリッジ回路Ｂ１、及び二次側ブリッジ回路Ｂ２は、変換する相の数に応じた数のレグをそれぞれ有する。

【0073】

図５には、三相の電力変換を行う電力変換装置１１の構成の一例が示されている。電力変換装置１１は、電力変換装置１０が備えるトランスＴＲに代えて、トランスＴＲａを備える。トランスＴＲａは、一次側巻線Ｎ１ａ，Ｎ１ｂ，Ｎ１ｃと、二次側巻線Ｎ２ａ，Ｎ２ｂ，Ｎ２ｃと、一次側リアクトルＬ１ａ，Ｌ１ｂ，Ｌ１ｃと、二次側リアクトルＬ２ａ，Ｌ２ｂ，Ｌ２ｃとを備える。

【0074】

電力変換装置１１は、一次側ブリッジ回路Ｂ１に代えて、一次側ブリッジ回路Ｂ１ａを備える。一次側ブリッジ回路Ｂ１ａは、一次側ブリッジ回路Ｂ１が備える構成に加えて、第３レグを有する。第３レグは、第１レグ、及び第２レグに互いに並列に接続されている。第３レグは、第５スイッチング素子Ｑ５ａと、第６スイッチング素子Ｑ６ａとを有する。第５スイッチング素子Ｑ５ａと、第６スイッチング素子Ｑ６ａとは、互いに直列に接続されている。第１スイッチング素子Ｑ１ａと、第２スイッチング素子Ｑ２ａとの接続点Ｐ１ａは、一次側リアクトルＬ１ａを介して、トランスＴＲａの一次側巻線Ｎ１ａの一端に接続されている。第３スイッチング素子Ｑ３ａと、第４スイッチング素子Ｑ４ａとの接続点Ｐ２ａは、一次側リアクトルＬ１ｂを介して、トランスＴＲａの一次側巻線Ｎ１ｂの一端に接続されている。第５スイッチング素子Ｑ５ａと、第６スイッチング素子Ｑ６ａとの接続点Ｐ３ａは、一次側リアクトルＬ１ｃを介して、トランスＴＲａの一次側巻線Ｎ１ｃの一端に接続されている。トランスＴＲａにおける一次側巻線Ｎ１ａの他端、一次側巻線Ｎ１ｂの他端、及び一次側巻線Ｎ１ｃの他端は、互いに接続されている。一次側平滑コンデンサＣ１は、一次側ブリッジ回路Ｂ１ａにおける第１レグ、第２レグ、及び第３レグと、互いに並列に接続されている。

【0075】

電力変換装置１１は、二次側ブリッジ回路Ｂ２に代えて、二次側ブリッジ回路Ｂ２ａを備える。二次側ブリッジ回路Ｂ２ａは、二次側ブリッジ回路Ｂ２が備える構成に加えて、第３レグを有する。第３レグは、第１レグ、及び第２レグに互いに並列に接続されている。第３レグは、第５スイッチング素子Ｑ５ｂと、第６スイッチング素子Ｑ６ｂとを有する。第５スイッチング素子Ｑ５ｂと、第６スイッチング素子Ｑ６ｂとは、互いに直列に接続されている。第１スイッチング素子Ｑ１ｂと、第２スイッチング素子Ｑ２ｂとの接続点Ｐ１ｂは、二次側リアクトルＬ２ｃを介して、トランスＴＲａの二次側巻線Ｎ２ｃの一端に接続されている。第３スイッチング素子Ｑ３ｂと、第４スイッチング素子Ｑ４ｂとの接続点Ｐ２ｂは、二次側リアクトルＬ２ｂを介して、トランスＴＲａの二次側巻線Ｎ２ｂの一端に接続されている。第５スイッチング素子Ｑ５ｂと、第６スイッチング素子Ｑ６ｂとの接続点Ｐ３ｂは、二次側リアクトルＬ２ａを介して、トランスＴＲａの二次側巻線Ｎ２ａの一端に接続されている。トランスＴＲａにおける二次側巻線Ｎ２ａの他端、二次側巻線Ｎ２ｂの他端、及び二次側巻線Ｎ２ｃの他端は、互いに接続されている。二次側平滑コンデンサＣ２は、二次側ブリッジ回路Ｂ２ａにおける第１レグ、第２レグ、及び第３レグと、互いに並列に接続されている。

【0076】

電力変換装置１１が備える制御部３０は、上述した電力変換装置１０の制御部３０と基本的には同様の処理によって、第１電圧波形ｖａ、及び第２電圧波形ｖｂを出力するように制御する。第１電圧波形ｖａは、トランスＴＲａの一次側の両端に印加される。すなわち一次側巻線Ｎ１ａ，Ｎ１ｂ，Ｎ１ｃのうち、いずれかの２つの巻線とその巻線に接続される一次側リアクトルＬ１ａ，Ｌ１ｂ，Ｌ１ｃの直列接続体の両端に印加される。また第２電圧波形ｖｂは、トランスＴＲａの二次側の両端に印加される。すなわち二次側巻線Ｎ２ａ，Ｎ２ｂ，Ｎ２ｃのうち、いずれかの２つの巻線とその巻線に接続される二次側リアクトルＬ２ａ，Ｌ２ｂ，Ｌ２ｃの直列接続体の両端に印加される。一次側巻線Ｎ１ａ，Ｎ１ｂ，Ｎ１ｃのうち、いずれかの２つの巻線とその巻線に接続される一次側リアクトルＬ１ａ，Ｌ１ｂ，Ｌ１ｃの直列接続体の両端は、「トランスＴＲの一次側の両端」、及び「一次側端子間」の一例であり、接続点Ｐ１ａと、接続点Ｐ２ａとの間、又は接続点Ｐ２ａと、接続点Ｐ３ａとの間の一例である。また、二次側巻線Ｎ２ａ，Ｎ２ｂ，Ｎ２ｃのうち、いずれかの２つの巻線とその巻線に接続される二次側リアクトルＬ２ａ，Ｌ２ｂ，Ｌ２ｃの直列接続体の両端は、「トランスＴＲの二次側の両端」、及び「二次側端子間」の一例であり、接続点Ｐ１ｂと、接続点Ｐ２ｂとの間、又は接続点Ｐ２ｂと、接続点Ｐ３ｂとの間の一例である。なお、電力変換装置１１は、一次側リアクトルＬ１ａ，Ｌ１ｂ，Ｌ１ｃ、又は二次側リアクトルＬ２ａ，Ｌ２ｂ，Ｌ２ｃの少なくとも一方を備えるものであってもよい。

【0077】

上述したように、波形Ｗ１と、波形Ｗ２とには、電力変換装置１０の伝送電力に応じた位相差θを設ける。また、一次側巻線Ｎ１ａと一次側巻線Ｎ１ｂとの直列接続体の波形Ｗ１と、一次側巻線Ｎ１ｂと一次側巻線Ｎ１ｃとの直列体の波形Ｗ１とは、２π／ｍ（ｍは、相の数）だけ位相差を設ける。この場合、一次側巻線Ｎ１ａと一次側巻線Ｎ１ｂとの直列接続体の波形Ｗ１と、一次側巻線Ｎ１ｂと一次側巻線Ｎ１ｃとの直列体の波形Ｗ１とには、２π／３だけ位相差を設ける。同様に、一次側巻線Ｎ１ｂと一次側巻線Ｎ１ｃとの直列接続体の波形Ｗ１と一次側巻線Ｎ１ｃと一次側巻線Ｎ１ａとの直列接続体の波形Ｗ１とには、２π／３だけ位相差を設ける。以降の処理は、上述した実施形態、及び変形例と同様であるため、説明を省略する。

【0078】

かかる構成によれば、電力変換装置１１は、これらのスイッチング制御信号に対して、第１電圧波形ｖａが一次側巻線Ｎ１の両端に印加されつつ、かつ第２電圧波形ｖｂが二次側巻線Ｎ２の両端に印加することで、三相変換を行う場合であっても、第ｎ次高調波成分を除去することができる。

【0079】

○上述では、第４位相θ３から第３位相θ２を差し引いた値と、第３位相θ２から第２位相θ１を差し引いた値とは、等しくなる場合について説明したが、これに限られない。制御部３０は、第４位相θ３から第３位相θ２を差し引いた値と、第３位相θ２から第２位相θ１を差し引いた値とは、等しくない場合において、式（５）を満たす位相ａ，ｂ，ｃ，－ａ，－ｂ，ｃを特定してもよい。また、式（１５）を満たす位相ｂ，ｃ，－ｂ，ｃを特定してもよい。この場合、所定値γは、ｂ＝ａ＋γ、及びｃ＝ａ＋２γを満たしていなくてもよい。

【0080】

○閾値は、７つ以上であってもよい。用いる閾値が多いほど、波形が滑らかになる。これにより、第１電圧波形ｖａ、及び第２電圧波形ｖｂは、次数ｎによりピンポイントで除去する高調波成分以外にも、全体的な高調波成分を低減する効果が高くなる。一方で、第１電圧波形ｖａ、及び第２電圧波形ｖｂを生成するためのスイッチング回数が増えるため、電力変換に伴う損失が大きくなる。

【0081】

○波形Ｗ１，Ｗ２は、第１基準や第２基準に対して線対称の波形であれば、正弦波以外の波形であってもよい。具体的には、波形Ｗ１，Ｗ２は、三角波であってもよい。

【符号の説明】

【0082】

１０，１１…電力変換装置、３０…制御部、Ｂ１，Ｂ１ａ…一次側ブリッジ回路、Ｂ２，Ｂ２ａ…二次側ブリッジ回路、Ｃ１…一次側平滑コンデンサ、Ｃ２…二次側平滑コンデンサ、Ｅ１…第１直流電源、Ｅ２…第２直流電源、Ｌ１，Ｌ１ａ，Ｌ１ｂ，Ｌ１ｃ…一次側リアクトル、Ｌ２，Ｌ２ａ，Ｌ２ｂ，Ｌ２ｃ…二次側リアクトル、Ｎ１，Ｎ１ａ，Ｎ１ｂ，Ｎ１ｃ…一次側巻線、Ｎ２，Ｎ２ａ，Ｎ２ｂ，Ｎ２ｃ…二次側巻線、Ｑ１ａ，Ｑ１ｂ…第１スイッチング素子、Ｑ２ａ，Ｑ２ｂ…第２スイッチング素子、Ｑ３ａ，Ｑ３ｂ…第３スイッチング素子、Ｑ４ａ，Ｑ４ｂ…第４スイッチング素子、Ｑ５ａ，Ｑ５ｂ…第５スイッチング素子、Ｑ６ａ，Ｑ６ｂ…第６スイッチング素子、ＴＲ，ＴＲａ…トランス、ｖａ…第１電圧波形、ｖｂ…第２電圧波形、θ…位相差、θ０…第１位相、θ１…第２位相、θ２…第３位相、θ３…第４位相。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】