特許 7602186 ＤＣ－ＤＣコンバータ

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B1)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-12-10

(45)【発行日】2024-12-18

(54)【発明の名称】ＤＣ－ＤＣコンバータ

(51)【国際特許分類】

   H02M 3/28 20060101AFI20241211BHJP

【ＦＩ】

H02M3/28 W

H02M3/28 H

【請求項の数】 4

(21)【出願番号】P 2024067648

(22)【出願日】2024-04-18

【審査請求日】2024-04-22

【早期審査対象出願】

(73)【特許権者】

【識別番号】000003942

【氏名又は名称】日新電機株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110000338

【氏名又は名称】弁理士法人 ＨＡＲＡＫＥＮＺＯ ＷＯＲＬＤ ＰＡＴＥＮＴ ＆ ＴＲＡＤＥＭＡＲＫ

(72)【発明者】

【氏名】高山 雄利

(72)【発明者】

【氏名】前地 洋明

【審査官】今井 貞雄

(56)【参考文献】

【文献】特開２０２３－０２８３３３（ＪＰ，Ａ）

【文献】米国特許出願公開第２０１７／００８５１８３（ＵＳ，Ａ１）

【文献】国際公開第２０１９／１６７２７１（ＷＯ，Ａ１）

【文献】特開２０１２－２１７３１９（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１７－０７７０７８（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０２Ｍ ３／２８

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

第１端子対と、第２端子対と、を備え、前記第１端子対と前記第２端子対との間での電力の移送を制御するＤＣ－ＤＣコンバータであって、
それぞれが、前記第１端子対の側から縦続接続された平滑回路およびアクティブブリッジ回路からなり、当該アクティブブリッジ回路に接続された交流電力を入出力するための交流側端子対が設けられた、複数の交直変換回路から構成された第１交直変換回路群と、
前記第１交直変換回路群を構成するそれぞれの前記交直変換回路の前記交流側端子対にそれぞれ接続された第１巻線と、
それぞれが、前記第２端子対の側から縦続接続された平滑回路およびアクティブブリッジ回路からなり、当該アクティブブリッジ回路に接続された交流電力を入出力するための交流側端子対が設けられた、少なくとも１つの交直変換回路から構成された第２交直変換回路群と、
前記第２交直変換回路群を構成するそれぞれの前記交直変換回路の前記交流側端子対にそれぞれ接続された第２巻線と、
コアと、
前記第１交直変換回路群および前記第２交直変換回路群に含まれるスイッチング素子を制御する制御部と、を備え、
前記第１交直変換回路群を構成する前記交直変換回路の、直流電力を入出力するための直流側端子対が、前記第１端子対間において直列に接続されており、
前記第１巻線および前記第２巻線が共通して前記コアに巻回されたトランスが構成されており、
前記制御部は、
前記第１交直変換回路群を構成するそれぞれの前記交直変換回路のスイッチングを、同じ位相で実行し、さらに、前記第１交直変換回路群を構成する前記交直変換回路に対する、前記第２交直変換回路群を構成する前記交直変換回路のスイッチングの位相差を、前記第１端子対と前記第２端子対との間で移送する電力に応じて決定する、ＤＣ－ＤＣコンバータ。

【請求項2】

前記第２交直変換回路群は複数の前記交直変換回路から構成されており、当該交直変換回路の、直流電力を入出力するための直流側端子対が、前記第２端子対間において直列に接続されている、請求項１に記載のＤＣ－ＤＣコンバータ。

【請求項3】

前記制御部は、
前記第２交直変換回路群を構成するそれぞれの前記交直変換回路のスイッチングを、同じ位相で実行する、請求項２に記載のＤＣ－ＤＣコンバータ。

【請求項4】

前記第２交直変換回路群は複数の前記交直変換回路から構成されており、当該交直変換回路の、直流電力を入出力するための直流側端子対が、並列に前記第２端子対に接続されている、請求項１に記載のＤＣ－ＤＣコンバータ。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明はＤＣ－ＤＣコンバータに関する。

【背景技術】

【0002】

双方向に直流電力の移送が可能なＤＣ－ＤＣコンバータにおいて、複数の絶縁型ＤＣ－ＤＣコンバータユニットの入力端子および出力端子をそれぞれ直列に接続し、より高圧に対応できるようにする技術が提案されている。ここで、絶縁型ＤＣ－ＤＣコンバータユニットは、１次側の交直変換回路と２次側の交直変換回路とがトランスを介して接続されて構成されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特開２０２３－０２８３３３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、上述のような従来技術は各交直変換回路の回路定数または制御パラメータなどに、意図しないばらつきが生じていると、各ユニットが負担する電圧が偏り、交直変換回路における素子の破損に繋がる場合がある。そのため各ユニットの負担電圧をバランスさせるためにＤＣ－ＤＣコンバータの動作条件に応じた複雑な制御を行う必要があった。本開示の一態様は、電圧負担の偏りを複雑な制御を行わずとも抑制できる直列接続型のＤＣ－ＤＣコンバータを実現することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0005】

上記の課題を解決するために、本開示の一態様は、第１端子対と、第２端子対と、を備え、前記第１端子対と前記第２端子対との間での電力の移送を制御するＤＣ－ＤＣコンバータであって、それぞれが、前記第１端子対の側から縦続接続された平滑回路およびアクティブブリッジ回路からなり、当該アクティブブリッジ回路に接続された交流電力を入出力するための交流側端子対が設けられた、複数の交直変換回路から構成された第１交直変換回路群と、前記第１交直変換回路群を構成するそれぞれの前記交直変換回路の前記交流側端子対にそれぞれ接続された第１巻線と、それぞれが、前記第２端子対の側から縦続接続された平滑回路およびアクティブブリッジ回路からなり、当該アクティブブリッジ回路に接続された交流電力を入出力するための交流側端子対が設けられた、少なくとも１つの交直変換回路から構成された第２交直変換回路群と、前記第２交直変換回路群を構成するそれぞれの前記交直変換回路の前記交流側端子対にそれぞれ接続された第２巻線と、コアと、前記第１交直変換回路群および前記第２交直変換回路群に含まれるスイッチング素子を制御する制御部と、を備え、前記第１交直変換回路群を構成する前記交直変換回路の、直流電力を入出力するための直流側端子対が、前記第１端子対間において直列に接続されており、前記第１巻線および前記第２巻線が共通して前記コアに巻回されたトランスが構成されている。

【発明の効果】

【0006】

本開示の一態様によれば、電圧負担の偏りを複雑な制御を行わずとも抑制できる直列接続型のＤＣ－ＤＣコンバータが実現できる。

【図面の簡単な説明】

【0007】

【図1】本開示の実施形態１に係るＤＣ－ＤＣコンバータの回路図である。

【図2】上記ＤＣ－ＤＣコンバータに適用されるトランスの概要を示す図である。

【図3】上記ＤＣ－ＤＣコンバータのトランスを含む変換部の等価回路を表す回路図である。

【図4】電力移送が０のケースにおける、上記ＤＣ－ＤＣコンバータの各所の電流、電圧を表した波形図である。

【図5】比較例１のＤＣ－ＤＣコンバータの回路図である。

【図6】比較例１のＤＣ－ＤＣコンバータにおいて、各交直変換回路の直流電圧のバランスの状況を示すためのグラフであり、スイッチング動作開始時における推移を示す。

【図7】本開示の実施形態１に係るＤＣ－ＤＣコンバータにおいて、各交直変換回路の直流電圧のバランスの状況を示すためのグラフであり、スイッチング動作開始時における推移を示す。

【図8】本開示の実施形態１に係るＤＣ－ＤＣコンバータにおいて、第１直流電源側の交直変換回路の間に直流電圧の差異が生じた場合に流れる補償電流の経路を説明するための図である。

【図9】本開示の実施形態２に係るＤＣ－ＤＣコンバータの回路図である。

【図10】本開示の実施形態２に係るＤＣ－ＤＣコンバータおよび比較例２のＤＣ－ＤＣコンバータを対比して、第１直流電源側の交直変換回路の直流電圧および第２直流電源側の交直変換回路の直流電流のバランスの状況を示すための図である。

【図11】本開示の実施形態３に係るＤＣ－ＤＣコンバータの回路図である。

【図12】本開示の実施形態３に係るＤＣ－ＤＣコンバータおよび比較例３のＤＣ－ＤＣコンバータを対比して、第１直流電源側の交直変換回路の直流電流および第２直流電源側の交直変換回路の直流電圧のバランスの状況を示すための図である。

【発明を実施するための形態】

【0008】

〔実施形態１〕
以下、本開示の一側面に係る実施形態が、図面に基づいて説明される。なお以下の説明において、「端子」とは電気回路内部における特定の回路要素の接続点の意味合いで用いられており、必ずしもコネクタのような外部接続用端子が設けられていることを意味するものではない。

【0009】

＜ＤＣ－ＤＣコンバータ１の構成概要＞
図１は、実施形態１に係るＤＣ－ＤＣコンバータ１の回路図である。ＤＣ－ＤＣコンバータ１は、第１直流電圧源９１と第２直流電圧源９２との間での、双方向の電力移送を可能とする双方向ＤＣ－ＤＣコンバータである。

【0010】

第１直流電圧源９１はＤＣ－ＤＣコンバータ１の第１端子対に接続され、第２直流電圧源９２はＤＣ－ＤＣコンバータ１の第２端子対に接続される。第１端子対は、高電位側の端子ｕ１と低電位側の端子ｖ１とから構成されている。第２端子対は、高電位側の端子ｕ２と低電位側の端子ｖ２とから構成されている。

【0011】

ＤＣ－ＤＣコンバータ１は、第１交直変換回路群１０と、第２交直変換回路群２０と、変換部３０と、制御装置４０（制御部）と、を備える。第１交直変換回路群１０は、複数の交直変換回路から構成される。第２交直変換回路群２０は、少なくとも１つの交直変換回路から構成される。

【0012】

実施形態１では具体例として、第１交直変換回路群１０が、第１交直変換回路１１と第２交直変換回路１２の２つの交直変換回路から構成されている。第１交直変換回路１１および第２交直変換回路１２のそれぞれは、直流電力を入出力するための直流側端子対と交流電力を入出力するための交流側端子対とを有している。

【0013】

第１交直変換回路１１の直流側端子対は、高電位側の端子ｕ１１と低電位側の端子ｖ１１とから構成されている。第１交直変換回路１１の交流側端子対は、端子ｘ１１と端子ｙ１１とから構成されている。第２交直変換回路１２の直流側端子対は、高電位側の端子ｕ１２と低電位側の端子ｖ１２とから構成されている。第２交直変換回路１２の交流側端子対は、端子ｘ１２と端子ｙ１２とから構成されている。

【0014】

第１交直変換回路群１０を構成する複数の交直変換回路の直流側端子対が、第１端子対（端子ｕ１と端子ｖ１）間において、直列に接続されている。すなわち、第１端子対の高電位側の端子ｕ１は、第１交直変換回路１１の直流側端子対の高電位側の端子ｕ１１と電気的に共通であり、第１端子対の低電位側の端子ｖ１は、第２交直変換回路１２の直流側端子対の低電位側の端子ｖ１２と電気的に共通である。第１交直変換回路１１の直流側端子対の低電位側の端子ｖ１１と、第２交直変換回路１２の直流側端子対の高電位側の端子ｕ１２とは、互いに接続されている。

【0015】

したがって第１交直変換回路群１０においては、第１直流電圧源９１の電源電圧Ｖｉｎ（端子ｕ１と端子ｖ１間の電圧）を、第１交直変換回路１１と第２交直変換回路１２とで分担して負担する。つまり第１交直変換回路１１の直流側端子対（端子ｕ１１と端子ｖ１１）間の直流電圧Ｖｄｃ１１と、第２交直変換回路１２の直流側端子対（端子ｕ１２と端子ｖ１２）間の直流電圧Ｖｄｃ１２の和は、第１直流電圧源９１の電源電圧Ｖｉｎに等しい。

【0016】

また実施形態１では具体例として、第２交直変換回路群２０が、第３交直変換回路２１と第４交直変換回路２２の２つの交直変換回路から構成されている。第３交直変換回路２１および第４交直変換回路２２のそれぞれは、直流電力を入出力するための直流側端子対と交流電力を入出力するための交流側端子対とを有している。

【0017】

第３交直変換回路２１の直流側端子対は、高電位側の端子ｕ２１と低電位側の端子ｖ２１とから構成されている。第３交直変換回路２１の交流側端子対は、端子ｘ２１と端子ｙ２１とから構成されている。第４交直変換回路２２の直流側端子対は、高電位側の端子ｕ２２と低電位側の端子ｖ２２とから構成されている。第４交直変換回路２２の交流側端子対は、端子ｘ２２と端子ｙ２２とから構成されている。

【0018】

第２交直変換回路群２０を構成する複数の交直変換回路の直流側端子対が、第２端子対（端子ｕ２と端子ｖ２）間において、直列に接続されている。すなわち、第２端子対の高電位側の端子ｕ２は、第３交直変換回路２１の直流側端子対の高電位側の端子ｕ２１と電気的に共通であり、第２端子対の低電位側の端子ｖ２は、第４交直変換回路２２の直流側端子対の低電位側の端子ｖ２２と電気的に共通である。第３交直変換回路２１の直流側端子対の低電位側の端子ｖ２１と、第４交直変換回路２２の直流側端子対の高電位側の端子ｕ２２とは、互いに接続されている。

【0019】

したがって第２交直変換回路群２０においては、第２直流電圧源９２の電源電圧Ｖｏｕｔ（端子ｕ２と端子ｖ２間の電圧）を、第３交直変換回路２１と第４交直変換回路２２とで分担して負担する。つまり第３交直変換回路２１の直流側端子対（端子ｕ２１と端子ｖ２１）間の直流電圧Ｖｄｃ２１と、第４交直変換回路２２の直流側端子対（端子ｕ２２と端子ｖ２２）間の直流電圧Ｖｄｃ２２の和は、第２直流電圧源９２の電源電圧Ｖｏｕｔに等しい。

【0020】

なお、第１直流電圧源９１の電源電圧に対し「ｉｎ」の添え字を、第２直流電圧源９２の電源電圧に対し「ｏｕｔ」の添え字をつけてあることは、便宜上のものである。上述の通り、ＤＣ－ＤＣコンバータ１は双方向の電力移送が可能であり、電力を移送する方向は第１直流電圧源９１から第２直流電圧源９２の一方向に限定されない。

【0021】

＜交直変換回路の構成＞
第１交直変換回路群１０を構成する第１交直変換回路１１、第２交直変換回路１２はそれぞれ、第１端子対（端子ｕ１と端子ｖ１）の側から、縦続接続された平滑回路およびアクティブブリッジ回路からなる。またそれぞれには、それぞれのアクティブブリッジ回路に接続された交流電力を入出力するための交流側端子対が設けられている。

【0022】

第１交直変換回路１１は、平滑回路１１１、アクティブブリッジ回路１１２、および、アクティブブリッジ回路１１２に接続された交流電力を入出力するための交流側端子対（端子ｘ１１と端子ｙ１１）を有する。平滑回路１１１は直流側端子対（端子ｕ１１と端子ｖ１１）間の電圧を平滑化する回路であればよく、端子ｕ１１と端子ｖ１１間に設けられたコンデンサＣ１１を含んで構成される。

【0023】

アクティブブリッジ回路１１２は、直流側端子対（端子ｕ１１と端子ｖ１１）に互いに並列に接続された２つのレグを含んで構成される。一方のレグはスイッチング素子Ｓ１１とスイッチング素子Ｓ２１とが直列に接続されて構成され、これらの接続点が交流側端子対の一方の端子ｘ１１である。もう一方のレグはスイッチング素子Ｓ３１とスイッチング素子Ｓ４１とが直列に接続されて構成され、これらの接続点が交流側端子対のもう一方の端子ｙ１１である。

【0024】

第２交直変換回路１２も、第１交直変換回路１１と同様の構成を備えている。第２交直変換回路１２における各部は、第１交直変換回路１１の相当する各部と同じ名称を持ち、各部を示す符号の最後の１を２に変えたものである。

【0025】

第２交直変換回路群２０を構成する第３交直変換回路２１、第４交直変換回路２２はそれぞれ、第２端子対（端子ｕ２と端子ｖ２）の側から、縦続接続された平滑回路およびアクティブブリッジ回路からなる。またそれぞれには、それぞれのアクティブブリッジ回路に接続された交流電力を入出力するための交流側端子対が設けられている。

【0026】

第３交直変換回路２１は、平滑回路２１１、アクティブブリッジ回路２１２、および、アクティブブリッジ回路２１２に接続された交流電力を入出力するための交流側端子対（端子ｘ２１と端子ｙ２１）を有する。平滑回路２１１は直流側端子対（端子ｕ２１と端子ｖ２１）間の電圧を平滑化する回路であればよく、端子ｕ２１と端子ｖ２１間に設けられたコンデンサＣ２１を含んで構成される。

【0027】

アクティブブリッジ回路２１２は、直流側端子対（端子ｕ２１と端子ｖ２１）に互いに並列に接続された２つのレグを含んで構成される。一方のレグはスイッチング素子Ｓ５１とスイッチング素子Ｓ６１とが直列に接続されて構成され、これらの接続点が交流側端子対の一方の端子ｘ２１である。もう一方のレグはスイッチング素子Ｓ７１とスイッチング素子Ｓ８１とが直列に接続されて構成され、これらの接続点が交流側端子対のもう一方の端子ｙ２１である。

【0028】

第４交直変換回路２２も、第３交直変換回路２１と同様の構成を備えている。第４交直変換回路２２における各部は、第３交直変換回路２１の相当する各部と同じ名称を持ち、各部を示す符号の最後の１を２に変えたものである。

【0029】

上述の第１交直変換回路群１０および第２交直変換回路群２０に含まれる各スイッチング素子は、図１に示されるように、それぞれ還流ダイオードを備えていてもよい。これら各スイッチング素子は、制御装置４０によってスイッチングが制御される。各スイッチング素子にはＩＧＢＴ（Insulated Gate Bipolar Transistor：絶縁ゲートバイポーラ型トランジスタ）、あるいは、ＭＯＳＦＥＴ（Metal Oxide Semiconductor field-effect transistor）が適用可能である。

【0030】

＜変換部の構成＞
変換部３０は、主要な機能として、第１交直変換回路１１と第３交直変換回路２１との間、および第２交直変換回路１２と第４交直変換回路２２との間それぞれでの、電圧の変換と電力移送とを担う回路ブロックである。

【0031】

図１の回路図には、変圧比Ｎ：１（Ｎは巻線比）の理想変圧器と、当該理想変圧器に接続されたインダクタンス要素Ｌ１とを含む、第１交直変換回路１１と第３交直変換回路２１との間の交流電力移送を担う第１変換部３１が模式的に表されている。ここで変圧比は、第１交直変換回路１１の側をＮとして表した。このような第１変換部３１は、第１交直変換回路１１の交流側端子対（端子ｘ１１と端子ｙ１１）と、第３交直変換回路２１の交流側端子対（端子ｘ２１と端子ｙ２１）との間に配置されている。

【0032】

また、変圧比Ｎ：１の理想変圧器と、当該理想変圧器に接続されたインダクタンス要素Ｌ２とを含む、第２交直変換回路１２と第４交直変換回路２２との間の交流電力移送を担う第２変換部３２が模式的に表されている。このような第２変換部３２は、第２交直変換回路１２の交流側端子対（端子ｘ１２と端子ｙ１２）と、第４交直変換回路２２の交流側端子対（端子ｘ２２と端子ｙ２２）との間に配置されている。

【0033】

したがって、第１交直変換回路１１と、第１変換部３１と、第３交直変換回路２１とが接続された回路、および、第２交直変換回路１２と、第２変換部３２と、第４交直変換回路２２とが接続された回路のそれぞれは、一般的な絶縁型ＤＣ－ＤＣコンバータユニットの機能を備えていることになる。

【0034】

しかしながら、実施形態１に係るＤＣ－ＤＣコンバータ１においては、これら２つの仮想的な絶縁型ＤＣ－ＤＣコンバータユニットそれぞれの絶縁トランスが独立しては構成されておらず、共通のコア３９に各巻線が巻回されたトランスＴｒとして構成されている。コア３９に巻回される複数の巻線は、第１交直変換回路群１０を構成するそれぞれの交直変換回路の交流側端子対にそれぞれ接続された第１巻線と、第２交直変換回路群２０を構成するそれぞれの交直変換回路の交流側端子対にそれぞれ接続された第２巻線からなる。

【0035】

そのため各交直変換回路間において電力の移送が行われ得る。図２は、変換部３０のトランスＴｒを示す概念図である。トランスＴｒは、４つの交直変換回路に対応した４つの巻線を有するトランスである。第１巻線である巻線Ｗ１は第１交直変換回路１１の交流側端子対（端子ｘ１１と端子ｙ１１）に接続されている。第１巻線である巻線Ｗ２は第２交直変換回路１２の交流側端子対（端子ｘ１２と端子ｙ１２）に接続されている。

【0036】

第２巻線である巻線Ｗ３は第３交直変換回路２１の交流側端子対（端子ｘ２１と端子ｙ２１）に接続されている。第２巻線である巻線Ｗ４は第４交直変換回路２２の交流側端子対（端子ｘ２２と端子ｙ２２）に接続されている。なおこれらの各巻線と各端子との間には変換部３０のインダクタンス成分、特に図１あるいは図３におけるインダクタンス要素Ｌ１およびインダクタンス要素Ｌ２の一部を担う実素子としてのリアクトルが適宜介挿されていてよい。

【0037】

図３は、４つの巻線Ｗ１～Ｗ４を有する上記トランスＴｒを含む変換部３０の等価回路を示す。図３の等価回路は、以下に説明する回路として変換部３０を等価的に表している。当該等価回路は、各交直変換回路の交流側端子対にそれぞれ接続された巻線Ｗ１～Ｗ４を一方の巻線として有する４つの理想変圧器を有している。なお、当該理想変圧器の変圧比は、第１交直変換回路１１および第２交直変換回路１２に接続されたそれぞれについて１：１、第３交直変換回路２１および第４交直変換回路２２に接続されたそれぞれについてＮ：１とする。

【0038】

各理想変圧器の他方の巻線（仮想巻線）それぞれの一方の端子は互いに接続されている。これらは図示されるように接地されていてもよい。当該他方の巻線の他方の端子は、第１交直変換回路１１、第３交直変換回路２１、第２交直変換回路１２、第４交直変換回路２２のそれぞれに接続された理想変圧器について、それぞれ端子Ａ、端子Ｂ、端子Ｃ、端子Ｄと称される。

【0039】

図３の等価回路は、端子Ａと端子Ｂの間に配されたインダクタンス要素Ｌ１、端子Ｃと端子Ｄの間に配されたインダクタンス要素Ｌ２を有している。これらのインダクタンス要素は、図１にみられるインダクタンス要素Ｌ１、Ｌ２とそれぞれ等価である。また当該等価回路は、端子Ａと端子Ｃ、端子Ｂと端子Ｄ、端子Ａと端子Ｄ、端子Ｂと端子Ｃのそれぞれの間にそれぞれ配されたインダクタンス要素Ｌａｃ、インダクタンス要素Ｌｂｄ、インダクタンス要素Ｌａｄ、インダクタンス要素Ｌｂｃを有している。なお各インダクタンス要素を表す符号は、それぞれのインダクタンス要素のインダクタンスを表す記号としても使用される。

【0040】

＜各スイッチング素子のオン／オフ制御＞
制御装置４０は、各スイッチング素子のスイッチングの制御において、第１交直変換回路群１０を構成する交直変換回路である、第１交直変換回路１１のスイッチングの位相と、第２交直変換回路１２のスイッチングの位相を同じにして実行する。さらに好ましくは制御装置４０は、第２交直変換回路群２０を構成する交直変換回路である、第３交直変換回路２１のスイッチングの位相と、第４交直変換回路２２のスイッチングの位相を同じにして実行する。

【0041】

ここで、例えば第１交直変換回路１１のスイッチングの位相と、第２交直変換回路１２のスイッチングの位相を同じにするとは、次の意味である。第１交直変換回路１１におけるスイッチング素子と、第２交直変換回路１２における相応するスイッチング素子の、全てについてオンおよびオフがそれぞれ同じ位相で実行される。

【0042】

各交直変換回路において、各スイッチング素子のスイッチングの制御方法には適宜の公知手法が適用され得る。以下はその一例である。

【0043】

第１交直変換回路１１の各レグにおいて、直列接続されたスイッチング素子、例えばスイッチング素子Ｓ１１とスイッチング素子Ｓ２１とは、同時に導通することが無いように、オンデューティ５０％でオン／オフが反転するように制御される。あるいは、これらのスイッチング素子において、スイッチングの位相差が１８０°の状態で、オンデューティが５０％未満になるように制御されてもよい。また、いわゆるデッドタイムを考慮したオン／オフのタイミング調整が行われてもよい。

【0044】

一般的には、スイッチング素子Ｓ１１（一方のレグのアッパーアーム）とスイッチング素子Ｓ４１（他方のレグのロワーアーム）とが同一位相でオン／オフし、スイッチング素子Ｓ２１とスイッチング素子Ｓ３１についても同様とする。この状態をレグ間位相差０とするが、制御装置４０は、レグ間位相差を０とするこのような制御を行ってもよいし、さらにレグ間位相差を０以外に適宜調整する制御を行ってもよい。他の交直変換回路についても、第１交直変換回路１１における制御と同様にスイッチングの制御がされる。

【0045】

また、制御装置４０は、第１交直変換回路群１０を構成する交直変換回路と第２交直変換回路群２０を構成する交直変換回路との間のスイッチングの位相差であるブリッジ間位相差を、第１直流電圧源と前記第２直流電圧源との間で移送する電力に応じて決定する。ブリッジ間位相差が０であれば電力移送は行われず、ブリッジ間位相差が生じる場合には、その正負により電力の移送の向きが決定され、またその大きさに応じた電力の移送が実行される。よって、制御装置４０は移送電力に応じて、ブリッジ間位相差を制御する。

【0046】

このように実施形態１によれば、負担電圧のアンバランスのフィードバックにより交直変換回路毎の位相を制御するような、複雑な制御は必要ない。また実施形態１によれば、負担電圧をバランスさせるために、例えば特定の交直変換回路における損失を意図的に増加させるようにスイッチングを制御することもない。

【0047】

＜動作例の概要＞
実施形態１に係るＤＣ－ＤＣコンバータ１の動作例を、比較例１のＤＣ－ＤＣコンバータ１Ｒと対比しつつ示す。図４は本動作例の実行時の、ＤＣ－ＤＣコンバータ１の各部における電圧、電流の波形を示す図である。なお図４に示される電流が生じる理由については、後述される。

【0048】

交流電圧Ｖａｃ１１、Ｖａｃ１２、Ｖａｃ２１、Ｖａｃ２２はそれぞれ、第１交直変換回路１１、第２交直変換回路１２、第３交直変換回路２１、第４交直変換回路２２の交流側端子対間の電圧である。交流電流Ｉａｃ１１、Ｉａｃ１２、Ｉａｃ２１、Ｉａｃ２２はそれぞれ、第１交直変換回路１１、第２交直変換回路１２、第３交直変換回路２１、第４交直変換回路２２の交流側端子対の入出力電流である。インダクタ電流Ｉａｂ、Ｉａｃ、Ｉａｄ、Ｉｂｃ、Ｉｂｄ、Ｉｃｄはそれぞれ、図３の変換部３０の等価回路におけるインダクタンス要素Ｌ１、Ｌａｃ、Ｌａｄ、Ｌｂｃ、Ｌｂｄ、Ｌ２を流れる電流である。

【0049】

本動作例において、制御装置４０によるスイッチング動作の制御は以下の条件で行われる。第１交直変換回路１１のスイッチングの位相と、第２交直変換回路１２のスイッチングの位相は同じであり、第３交直変換回路２１のスイッチングの位相と、第４交直変換回路２２のスイッチングの位相は同じである。また、第１直流電圧源９１と第２直流電圧源９２との間での電力移送が０となるように、ブリッジ間位相差を０としている。各交直変換回路においてレグ間位相差は０である。なお変圧比Ｎは１．２５とした。

【0050】

＜比較例１のＤＣ－ＤＣコンバータの構成＞
図５は、ＤＣ－ＤＣコンバータ１に関する比較例である比較例１のＤＣ－ＤＣコンバータ１Ｒの回路構成を示す図である。比較例１のＤＣ－ＤＣコンバータ１Ｒは、絶縁型ＤＣ－ＤＣコンバータユニット１Ｒ１と絶縁型ＤＣ－ＤＣコンバータユニット１Ｒ２とが互いに独立した絶縁型ＤＣ－ＤＣコンバータユニットとして構成された、従来技術に類似する構成である。

【0051】

比較例１における絶縁型ＤＣ－ＤＣコンバータユニット１Ｒ１のトランスＴｒ１と、絶縁型ＤＣ－ＤＣコンバータユニット１Ｒ２のトランスＴｒ２とは、別体のトランスであり、実施形態１のようにコアを共通とすることは無い。比較例１のＤＣ－ＤＣコンバータ１Ｒにおける制御装置１Ｒ４は、各スイッチング素子を、実施形態１に係るＤＣ－ＤＣコンバータ１の相応するスイッチング素子に対する制御と同様にスイッチングの制御を行う。

【0052】

なお比較例１において、絶縁型ＤＣ－ＤＣコンバータユニット１Ｒ１と絶縁型ＤＣ－ＤＣコンバータユニット１Ｒ２との間で、トランスの鉄損にばらつきがあり、また、平滑回路のコンデンサの特性にもばらつきがある状態を想定した。実施形態１に係るＤＣ－ＤＣコンバータ１においても同じばらつきを想定した。

【0053】

＜動作例の対比＞
図６は、比較例１のＤＣ－ＤＣコンバータ１Ｒの動作時の各交直変換回路の直流電圧を示すグラフであり、時刻０において制御装置４０の制御による各スイッチング素子のスイッチングが開始された前後の状況が表されている。横軸は時刻であり、任意単位である。図７は、実施形態１に係るＤＣ－ＤＣコンバータ１Ｒの動作時の各交直変換回路の直流電圧を示す同様のグラフである。

【0054】

図６および図７において、スイッチング開始前の、直流電圧Ｖｄｃ１１と直流電圧Ｖｄｃ１２との差異、および、直流電圧Ｖｄｃ２１と直流電圧Ｖｄｃ２２との差異は、それぞれ各交直変換回路の平滑回路のコンデンサの特性のばらつきに起因するものである。

【0055】

スイッチング動作が開始された後、しばらくして各直流電圧が一定値となるが、第１直流電圧源９１側（第１端子側）、第２直流電圧源９２側（第２端子側）のそれぞれにおいて、比較例１のＤＣ－ＤＣコンバータ１Ｒでは、直流電圧がばらつき、電圧の負担が偏っている。一方、実施形態１に係るＤＣ－ＤＣコンバータ１では、第１直流電圧源９１側（第１端子側）、第２直流電圧源９２側（第２端子側）のそれぞれにおいて、各交直変換回路の電圧の負担が均一になるように動作することが判明した。

【0056】

＜作用＞
実施形態１に係るＤＣ－ＤＣコンバータ１の回路構成によって、このように各交直変換回路の負担する電圧のバランスが実現される理由について、以下に説明する。例として、コンデンサＣ１１に印加されている直流電圧Ｖｄｃ１１が他のコンデンサに印加されている直流電圧より高くなった場合、以下の順序で動作して電圧差が抑制される。なおここで、コンデンサ間の直流電圧の大小は、変換部３０のトランスＴｒの変圧比を考慮した換算電圧で、比較されるものとする。

【0057】

コンデンサＣ１１の直流電圧Ｖｄｃ１１と他のコンデンサの直流電圧Ｖｄｃ２１、Ｖｄｃ１２、Ｖｄｃ２２との間に電圧差ができると、コンデンサＣ１１と他のコンデンサ間を充放電する循環電流が発生する。すると、スイッチング素子の導通損やトランスＴｒの銅損などの損失が発生する。この損失分の電流はコンデンサＣ１１から放電されて、他の低圧側のコンデンサに充電される。

【0058】

循環電流によってコンデンサＣ１１の直流電圧Ｖｄｃ１１と他のコンデンサの直流電圧Ｖｄｃ２１、Ｖｄｃ１２、Ｖｄｃ２２との間の電圧差が縮まり、経時的に循環電流は減少する。こうして第１直流電圧源９１側において、コンデンサＣ１１の直流電圧Ｖｄｃ１１とコンデンサＣ１２の直流電圧Ｖｄｃ１２の差が抑制される。また、第２直流電圧源９２側において、コンデンサＣ２１の直流電圧Ｖｄｃ２１とコンデンサＣ２２の直流電圧Ｖｄｃ２２の差が抑制される。

【0059】

例えば、第１交直変換回路１１の交流側端子対（端子ｘ１１と端子ｙ１１）を入出力する交流電流Ｉａｃ１１は、電流が０となる前後４分の１周期内の時刻ｔにおいては、次式で表される。Ｉａｃ１１＝Ｉａｂ＋Ｉａｃ＋Ｉａｄ＝（Ｖａｃ１１－Ｎ・Ｖａｃ２１）ｔ／Ｌ１＋（Ｖａｃ１１－Ｖａｃ１２）ｔ／Ｌａｃ＋（Ｖａｃ１１－Ｎ・Ｖａｃ２２）ｔ／Ｌａｄ。

【0060】

なお、インダクタンス要素Ｌａｃ、Ｌａｄ、Ｌｂｃ、Ｌｂｄは、これらのインダクタンスが小さいほど循環電流が大きくなって電圧差を抑制する効果が高くなる。インダクタンス要素Ｌ１、Ｌ２のインダクタンスは、定格電力を考慮して決定される。また、各交直変換回路群において、直列に接続される交直変換回路の数が多いほど、循環電流の経路が多くなって電圧差を抑制する効果が高くなる。

【0061】

図８は、ＤＣ－ＤＣコンバータ１において第１直流電圧源９１側（第１端子側）の直流電圧Ｖｄｃ１１と直流電圧Ｖｄｃ１２の２つに着目して、直流電圧Ｖｄｃ１１の側の電圧が高いアンバランスが生じたとした場合に生じる還流電流を矢印で示した回路図である。図８では、制御装置４０の表示は省略されており、変換部３０は図３の等価回路で表されている。

【0062】

また図８は、第１交直変換回路１１においてスイッチング素子Ｓ１１とスイッチング素子Ｓ４１とがオンであり、スイッチング素子Ｓ２１とスイッチング素子Ｓ３１とがオフであるタイミングにおける状況を示している。なお上述のように、第２交直変換回路１２のスイッチングの位相は、第１交直変換回路１１と同じである。

【0063】

ＤＣ－ＤＣコンバータ１の回路構成においては、第１交直変換回路１１のコンデンサＣ１１と第２交直変換回路１２のコンデンサＣ１２とは、等価回路におけるインダクタンス要素Ｌａｃを通る図の矢印の還流電流の経路で接続されていることになる。そのため、例えばコンデンサＣ１１に印加される電圧である直流電圧Ｖｄｃ１１がコンデンサＣ１２に印加される電圧である直流電圧Ｖｄｃ１２よりも大きい場合、コンデンサＣ１１がコンデンサＣ１２をチャージするように電荷を移動させる矢印の向きの還流電流が、電圧の差異を補償する補償電流として流れることになる。

【0064】

なおスイッチング素子のオン／オフが図８の状態から反転しているタイミングにおいては、変換部３０に流れる電流の増減が反転する。図８に示される還流電流の経路における変換部３０の等価回路の理想変圧器およびインダクタンス要素Ｌａｃを流れる電流の向きは交互となり、これらの回路要素には補償電流は交流として流れる。コンデンサＣ１１およびコンデンサＣ１２においては、時間平均するとコンデンサＣ１１がコンデンサＣ１２をチャージするような電流が補償電流として流れる。

【0065】

ＤＣ－ＤＣコンバータ１の回路構成においては、第１交直変換回路群１０を構成する交直変換回路同士が、トランスＴｒによって変換部３０において電磁的に結合しており独立していないため、このような補償電流が流れることができる。したがって、実施形態１のＤＣ－ＤＣコンバータ１によれば、図７の結果のように、第１直流電圧源９１側（第１端子側）、第２直流電圧源９２側（第２端子側）のそれぞれにおいて各交直変換回路が負担する電圧が良好にバランスするようになる。

【0066】

〔実施形態２〕
本発明の他の実施形態について、以下に説明する。なお、説明の便宜上、上記実施形態にて説明した部材と同じ機能を有する部材については、同じ符号を付記し、その説明を繰り返さない。

【0067】

図９は実施形態２に係るＤＣ－ＤＣコンバータ２の構成を示す回路図である。ＤＣ－ＤＣコンバータ２では、第３交直変換回路２１の直流側端子対（端子ｕ２１と端子ｖ２１）と、第４交直変換回路２２の直流側端子対（端子ｕ２２と端子ｖ２２）とが、並列にそれぞれ第２端子対（端子ｕ２と端子ｖ２）に接続されている。その他の構成は実施形態１に係るＤＣ－ＤＣコンバータ１と同様である。

【0068】

このようにＤＣ－ＤＣコンバータ２では、第３交直変換回路２１と第４交直変換回路２２とが、第２直流電圧源９２に対して並列に接続されている。そのため、第２交直変換回路群２０において、第３交直変換回路２１と第４交直変換回路２２とで第２直流電圧源９２に対する入出力電流を分担することで、電力の負担が分散されている。

【0069】

第２端子対に対する各端子の接続を詳細に説明すると以下の通りである。第２端子対の高電位側の端子ｕ２は、第３交直変換回路２１の直流側端子対の高電位側の端子ｕ２１および第４交直変換回路２２の直流側端子対の高電位側の端子ｕ２２と電気的に共通である。第２端子対の低電位側の端子ｖ２は、第３交直変換回路２１の直流側端子対の低電位側の端子ｖ２１および第４交直変換回路２２の直流側端子対の低電位側の端子ｖ２２と電気的に共通である。

【0070】

図１０は、実施形態２に係るＤＣ－ＤＣコンバータ２、および、比較例２のＤＣ－ＤＣコンバータの動作例を対比して示す図である。ここで比較例１のＤＣ－ＤＣコンバータ１Ｒから、第３交直変換回路２１の直流側端子対、第４交直変換回路２２の直流側端子対、第２端子対の相互接続を、ＤＣ－ＤＣコンバータ２と同様に変更した他は、同様の構成のＤＣ－ＤＣコンバータを比較例２とした。

【0071】

図１０のＤＣ－ＤＣコンバータの動作においてはブリッジ間位相を設けて第１直流電圧源９１から第２直流電圧源９２へと電力の移送が行われるようにした他は、実施形態１の場合と同様に各スイッチング素子のスイッチング制御が行われた。なお、各グラフの左端の時点で、各スイッチング素子のスイッチング制御が開始された。

【0072】

このように図１０には、入力側において交直変換回路が直列接続され、出力側において交直変換回路が並列接続されている場合の力行動作の結果が示されている。図１０には、入力側の電圧のバランスを表すため、直流電圧Ｖｄｃ１１、Ｖｄｃ１２が示されている。また、出力側の電流のバランスを表すため、第３交直変換回路２１の直流側端子対の端子電流である直流電流Ｉｄｃ２１と、第４交直変換回路２２の直流側端子対の端子電流である直流電流Ｉｄｃ２２とが示されている。

【0073】

図１０によれば、実施形態２に係るＤＣ－ＤＣコンバータ２では、比較例２と比べて、直流電圧Ｖｄｃ１１と直流電圧Ｖｄｃ１２とがバランスするように動作することが明らかである。これは、実施形態１の説明と同様に、第１交直変換回路群１０において各交直変換回路の電圧をバランスさせる作用が働くためである。

【0074】

またその結果、第１交直変換回路群１０の各交直変換回路が分担する移送電力がバランスするから、第２交直変換回路群２０の各交直変換回路が分担する移送電力もまたバランスする。こうして、第２交直変換回路群２０における交直変換回路毎の入出力電流のばらつきも比較例２と比べると低減される。なお図１０の結果は、入力側において交直変換回路が並列接続され、出力側において交直変換回路が直列接続されている場合の回生動作の結果と同義といえる。

【0075】

〔実施形態３〕
図１１は実施形態３に係るＤＣ－ＤＣコンバータ３の構成を示す回路図である。ＤＣ－ＤＣコンバータ３では、第１交直変換回路１１の直流側端子対（端子ｕ１１と端子ｖ１１）と、第２交直変換回路１２の直流側端子対（端子ｕ１２と端子ｖ１２）とが、並列にそれぞれ第１端子対（端子ｕ２と端子ｖ２）に接続されている。その他の構成は実施形態１に係るＤＣ－ＤＣコンバータ１と同様である。

【0076】

このようにＤＣ－ＤＣコンバータ３では、第１交直変換回路１１と第２交直変換回路１２とが、第１直流電圧源９１に対して並列に接続されている。そのため、第１交直変換回路群１０において、第１交直変換回路１１と第２交直変換回路１２とで第１直流電圧源９１に対する入出力電流を分担することで、電力の負担が分散されている。

【0077】

第１端子対に対する各端子の接続を詳細に説明すると以下の通りである。第１端子対の高電位側の端子ｕ１は、第１交直変換回路１１の直流側端子対の高電位側の端子ｕ１１および第２交直変換回路１２の直流側端子対の高電位側の端子ｕ１２と電気的に共通である。第１端子対の低電位側の端子ｖ１は、第１交直変換回路１１の直流側端子対の低電位側の端子ｖ１１および第２交直変換回路１２の直流側端子対の低電位側の端子ｖ１２と電気的に共通である。

【0078】

図１２は、実施形態３に係るＤＣ－ＤＣコンバータ３、および、比較例３のＤＣ－ＤＣコンバータの動作例を対比して示す図である。ここで比較例１のＤＣ－ＤＣコンバータ１Ｒから、第１交直変換回路１１の直流側端子対、第２交直変換回路１２の直流側端子対、第１端子対の相互の接続を、ＤＣ－ＤＣコンバータ３と同様に変更した他は、同様の構成のＤＣ－ＤＣコンバータを比較例３とした。

【0079】

図１２のＤＣ－ＤＣコンバータの動作においてはブリッジ間位相を設けて第１直流電圧源９１から第２直流電圧源９２へと電力の移送が行われるようにした他は、実施形態１の場合と同様に各スイッチング素子のスイッチング制御が行われた。なお、各グラフの左端の時点で、各スイッチング素子のスイッチング制御が開始された。

【0080】

このように図１２には、入力側において交直変換回路が並列接続され、出力側において交直変換回路が直列接続されている場合の力行動作の結果が示されている。図１２には、出力側の電圧のバランスを表すため、直流電圧Ｖｄｃ２１、Ｖｄｃ２２が示されている。また、入力側の電流のバランスを表すため、第１交直変換回路１１の直流側端子対の端子電流である直流電流Ｉｄｃ１１と、第２交直変換回路１２の直流側端子対の端子電流である直流電流Ｉｄｃ１２とが示されている。

【0081】

図１２によれば、実施形態３に係るＤＣ－ＤＣコンバータ３では、比較例３と比べて、直流電圧Ｖｄｃ２１と直流電圧Ｖｄｃ２２とがバランスするように動作することが明らかである。これは、実施形態１の説明と同様に、第２交直変換回路群２０において補償電流により各交直変換回路の電圧をバランスさせる作用が働くためである。

【0082】

またその結果、第２交直変換回路群２０の各交直変換回路が分担する移送電力がバランスするから、第１交直変換回路群１０の各交直変換回路が分担する移送電力もまたバランスする。こうして、第１交直変換回路群１０における交直変換回路毎の入出力電流のばらつきも比較例３と比べると低減される。なお図１２の結果は、入力側において交直変換回路が直列接続され、出力側において交直変換回路が並列接続されている場合の回生動作の結果と同義といえる。

【0083】

〔まとめ〕
本開示の態様１は、第１端子対と、第２端子対と、を備え、前記第１端子対と前記第２端子対との間での電力の移送を制御するＤＣ－ＤＣコンバータであって、それぞれが、前記第１端子対の側から縦続接続された平滑回路およびアクティブブリッジ回路からなり、当該アクティブブリッジ回路に接続された交流電力を入出力するための交流側端子対が設けられた、複数の交直変換回路から構成された第１交直変換回路群と、前記第１交直変換回路群を構成するそれぞれの前記交直変換回路の前記交流側端子対にそれぞれ接続された第１巻線と、それぞれが、前記第２端子対の側から縦続接続された平滑回路およびアクティブブリッジ回路からなり、当該アクティブブリッジ回路に接続された交流電力を入出力するための交流側端子対が設けられた、少なくとも１つの交直変換回路から構成された第２交直変換回路群と、前記第２交直変換回路群を構成するそれぞれの前記交直変換回路の前記交流側端子対にそれぞれ接続された第２巻線と、コアと、前記第１交直変換回路群および前記第２交直変換回路群に含まれるスイッチング素子を制御する制御部と、を備え、前記第１交直変換回路群を構成する前記交直変換回路の、直流電力を入出力するための直流側端子対が、前記第１端子対間において直列に接続されており、前記第１巻線および前記第２巻線が共通して前記コアに巻回されたトランスが構成されている、ＤＣ－ＤＣコンバータ。

【0084】

本開示の態様２のＤＣ－ＤＣコンバータは、上記態様１において、前記制御部は、前記第１交直変換回路群を構成するそれぞれの前記交直変換回路のスイッチングを、同じ位相で実行する構成を備えている。

【0085】

本開示の態様３のＤＣ－ＤＣコンバータは、上記態様２において、前記制御部は、前記第１交直変換回路群を構成する前記交直変換回路に対する、前記第２交直変換回路群を構成する前記交直変換回路のスイッチングの位相差を、前記第１端子対と前記第２端子対との間で移送する電力に応じて決定する構成を備えている。

【0086】

本開示の態様４のＤＣ－ＤＣコンバータは、上記態様１から３のいずれかにおいて、前記第２交直変換回路群は複数の前記交直変換回路から構成されており、当該交直変換回路の、直流電力を入出力するための直流側端子対が、前記第２端子対間において直列に接続されている構成を備えている。

【0087】

本開示の態様５のＤＣ－ＤＣコンバータは、上記態様４において、前記制御部は、前記第２交直変換回路群を構成するそれぞれの前記交直変換回路のスイッチングを、同じ位相で実行する構成を備えている。

【0088】

本開示の態様６のＤＣ－ＤＣコンバータは、上記態様１から５のいずれかにおいて、前記第２交直変換回路群は複数の前記交直変換回路から構成されており、当該交直変換回路の、直流電力を入出力するための直流側端子対が、並列に前記第２端子対に接続されている。

【0089】

〔ソフトウェアによる実現例〕
制御装置４０（以下、「装置」と呼ぶ）の機能は、当該装置としてコンピュータを機能させるためのプログラムにより実現することができる。この場合、上記装置は、上記プログラムを実行するためのハードウェアとして、少なくとも１つの制御装置（例えばプロセッサ）と少なくとも１つの記憶装置（例えばメモリ）を有するコンピュータを備えている。この制御装置と記憶装置により上記プログラムを実行することにより、上記各実施形態で説明した各機能が実現される。

【0090】

上記プログラムは、一時的ではなく、コンピュータが読み取り可能な、１または複数の記録媒体に記録されていてもよい。この記録媒体は、上記装置が備えていてもよいし、備えていなくてもよい。後者の場合、上記プログラムは、有線または無線の任意の伝送媒体を介して上記装置に供給されてもよい。また、上記装置の機能の一部または全部は、論理回路により実現することも可能である。例えば、上記装置として機能する論理回路が形成された集積回路も本発明の範疇に含まれる。

【0091】

〔付記事項〕
本発明は上述した各実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。

【0092】

例えば、実施形態１においては、第２直流電圧源９２側において、２つの交直変換回路が直列に接続されている構成が例示されたが、３つ以上の交直変換回路が直列に接続されていてもよい。あるいは第２直流電圧源９２に接続される交直変換回路は１つであってもよい。実施形態２においては、第２直流電圧源９２側において、２つの交直変換回路が並列に接続されている構成が例示されたが、３つ以上の交直変換回路が並列に接続されていてもよい。

【符号の説明】

【0093】

１、２、３ ＤＣ－ＤＣコンバータ
（ｕ１、ｖ１） 第１端子対
（ｕ２、ｖ２） 第２端子対
１０ 第１交直変換回路群
１１ 第１交直変換回路
１２ 第２交直変換回路
（ｕ１１、ｖ１１）、（ｕ１２、ｖ１２） 直流側端子対
（ｘ１１、ｙ１１）、（ｘ１２、ｙ１２） 交流側端子対
２０ 第２交直変換回路群
２１ 第３交直変換回路
２２ 第４交直変換回路
（ｕ２１、ｖ２１）、（ｕ２２、ｖ２２） 直流側端子対
（ｘ２１、ｙ２１）、（ｘ２２、ｙ２２） 交流側端子対
１１１、１２１、２１１、２２１ 平滑回路
１１２、１２２、２１２、２２２ アクティブブリッジ回路
３０ 変換部
３１ 第１変換部
３２ 第２変換部
Ｔｒ トランス
３９ コア
Ｗ１、Ｗ２ 巻線（第１巻線）
Ｗ３、Ｗ４ 巻線（第２巻線）
４０ 制御装置（制御部）
９１ 第１直流電圧源
９２ 第２直流電圧源

【要約】

【課題】電圧負担の偏りを抑制する。
【解決手段】ＤＣ－ＤＣコンバータ（１）は、第１交直変換回路群（１０）を構成する複数の交直変換回路（１１、１２）の交流側端子対にそれぞれ接続された第１巻線と、第２交直変換回路群（２０）を構成する交直変換回路（２１、２２）の交流側端子対にそれぞれ接続された第２巻線とが共通してコアに巻回されたトランス（Ｔｒ）が構成され、第１交直変換回路群を構成する交直変換回路の直流電力を入出力するための直流側端子対が直列に接続される。
【選択図】図１

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】