(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の出力回路を備える電源装置であって、
前記出力回路は直列に接続されたリアクトルおよび電源を備え、
前記複数の出力回路を電気負荷に対して直列に接続する直列接続状態と、前記複数の出力回路を前記電気負荷に対して並列に接続する並列接続状態と、を繰り返し交互に切り替えることによって前記電気負荷への印加電圧を変更可能な電圧変更期間内に、前記複数の出力回路のうちの少なくとも一部における一方の前記リアクトルに流れる電流が増大傾向に変化し、かつ他方の前記リアクトルに流れる電流が減少傾向に変化する第１期間と、一方の前記リアクトルに流れる電流が減少傾向に変化し、かつ他方の前記リアクトルに流れる電流が増大傾向に変化する第２期間と、を設ける制御手段を備えることを特徴とする電源装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、電源装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、例えば、リアクトルと直流電源とが直列に接続された２つの出力回路を電気負荷に対して直列接続と並列接続とに切り替えて接続可能とした電源システムが知られている（例えば、特許文献１参照）。
この電源システムでは、並列接続において各直流電源に対する昇圧動作を行なう場合には、互いの直流電源への電流流通経路が無く、非干渉であることから、各直流電源に対する電力の入出力を独立に制御することが可能とされている。
また、この電源システムでは、直列接続において両直流電源に対する昇圧動作を行なう場合に、互いの電圧やインダクタンスの相違などによって、各リアクトルに流れる電流（リアクトル電流）の差分の電流が流れる電流流通経路が形成される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１２−０７０５１４号公報（第１０〜第１２図）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、上記従来技術に係る電源システムにおいては、並列接続において各直流電源に対する昇圧動作を行なう場合に、各直流電源に対する電力の入出力を独立に制御するだけである。
例えば、並列動作においては、一方の直流電源からエネルギーを供給している状態では、他方の直流電源からエネルギーを供給することができず、２つの直流電源から同時にエネルギーを供給することができないという問題が生じる。
また、例えば、直列動作においては、２つの直流電源から同時にエネルギー供給可能であるが、エネルギーの分配は、２つの直流電源の電圧比で決定され、各々の直流電源から供給されるエネルギー量を積極的に制御することができず、電力供給能力が低い一方の直流電源によって他方の直流電源の電力供給が制限されてしまうという問題が生じる。
【０００５】
本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、電気負荷に対して直列接続と並列接続とに切り替えて接続可能な複数の出力回路による電圧と電流比とを制御して、複数の出力回路の出力バランスを任意に設定することが可能な電源装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決して係る目的を達成するために、本発明の第１の発明に係る電源装置は、複数の出力回路（例えば、実施の形態での第１電源１１および第１リアクトル１４、第２電源１２および第２リアクトル１６）を備える電源装置であって、前記出力回路は直列に接続されたリアクトル（例えば、実施の形態での第１リアクトル１４、第２リアクトル１６）および電源（例えば、実施の形態での第１電源１１、第２電源１２）を備え、前記複数の出力回路を電気負荷（例えば、実施の形態でのインバータ３および電動機２）に対して直列に接続する直列接続状態（例えば、実施の形態での直列状態ＹＡ）と、前記複数の出力回路を前記電気負荷に対して並列に接続する並列接続状態（例えば、実施の形態での並列状態ＹＣ）と、を繰り返し交互に切り替えることによって前記電気負荷への印加電圧を変更可能な電圧変更期間内に、前記複数の出力回路のうちの少なくとも一部における一方の前記リアクトルに流れる電流が増大傾向に変化し、かつ他方の前記リアクトルに流れる電流が減少傾向に変化する第１期間と、一方の前記リアクトルに流れる電流が減少傾向に変化し、かつ他方の前記リアクトルに流れる電流が増大傾向に変化する第２期間と、を設ける制御手段（例えば、実施の形態での接続切替制御部２１）を備える。
【発明の効果】
【０００７】
本発明の第１の発明に係る電源装置によれば、直列接続状態と並列接続状態とを繰り返し交互に切り替える電圧変更期間内に第１期間または第２期間を設けることによって、複数の出力回路による印加電圧と出力電流比とを同時に制御することができる。
さらに、電圧変更期間内に第１期間および第２期間を設けることによって、常に複数の出力回路から電力を出力させつつ、出力バランスを任意に設定することができる。これによって、例えば、出力能力が低い一方の出力回路によって他方の出力回路の出力が制限されてしまうことを防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明の実施形態に係る電源装置の構成図である。
【図２】本発明の実施形態に係る電源装置の動作モードとしての並列モードおよび移行モードおよび直列モードを示す図である。
【図３】本発明の実施形態に係る電源装置の動作モードとしての並列モードおよび直列モードにおける各ノードの電位を示す図である。
【図４】本発明の実施形態に係る電源装置の動作モードとしての並列モードにおける第１〜第３力行時制御を示す図である。
【図５】本発明の実施形態に係る電源装置の動作モードとしての並列モードにおける第２力行時制御における第１リアクトル電流Ｉ１および出力電流Ｉｏｕｔと、第１〜第３スイッチング素子の状態と、を示す図である。
【図６】本発明の実施形態に係る電源装置の動作モードとしての並列モードにおける第１〜第３回生時制御を示す図である。
【図７】本発明の実施形態に係る電源装置の動作モードとしての並列モードにおける第３回生時制御における第１リアクトル電流Ｉ１および出力電流Ｉｏｕｔと、第１〜第３スイッチング素子の状態と、を示す図である。
【図８】本発明の実施形態に係る電源装置の動作モードとしての移行モードにおける直列状態ＹＡと第１移行状態ＹＢと並列状態ＹＣと第２移行状態ＹＤと、を示す図である。
【図９】本発明の実施形態の電源装置の動作モードとしての移行モードの昇圧率制御における第１リアクトル電流Ｉ１を示す図である。
【図１０】本発明の実施形態の電源装置の動作モードとしての移行モードの昇圧率制御における昇圧率と第２オンデューティーＤ２と、を示す図である。
【図１１】本発明の実施形態の電源装置の動作モードとしての移行モードの電流制御における第１および第２リアクトル電流Ｉ１，Ｉ２と、出力電圧Ｖｏｕｔと、第１〜第３スイッチング素子の状態と、を示す図である。
【図１２】本発明の実施形態の電源装置の動作モードとしての移行モードの電流制御における第１および第２リアクトル電流Ｉ１，Ｉ２の電流差ΔＩと、第１および第２オンデューティーＤ１，Ｄ２，Ｄ３と、の対応関係の一例を示す図である。
【図１３】本発明の実施形態の電源装置の直列モードを示す図である。
【図１４】本発明の実施形態の電源装置の動作、特に、並列モードまたは移行モードにおいて第１電源および第２電源の電流比（あるいは、出力または入力の電力比）を変更する処理のフローチャートである。
【図１５】本発明の実施形態の第１変形例および第２変形例の電源装置の動作モードとしての移行モードの電流制御における第１および第２リアクトル電流Ｉ１，Ｉ２と、出力電圧Ｖｏｕｔと、第１〜第３スイッチング素子の状態と、を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、本発明の実施形態に係る電源装置について添付図面を参照しながら説明する。
本実施の形態による電源装置１は、例えば図１に示すように、車両の走行駆動力を発生する電動機（ＭＯＴ）２の力行および回生を制御するインバータ３に直流電力を供給する電源を成している。
【００１０】
電源装置１は、例えば、第１電源１１と、第２電源１２と、スイッチ回路１３と、第１リアクトル１４と、第１電源１１の両端に接続された第１コンデンサ１５と、第２リアクトル１６と、第２電源１２の両端に接続された第２コンデンサ１７と、インバータ３の直流側の両端に接続された第３コンデンサ１８と、制御装置１９と、を備えて構成されている。
そして、スイッチ回路１３の２つの出力端子１３ｅ，１３ｆ間にインバータ３が接続されている。
【００１１】
第１電源（ＢＡＴ１）１１は、例えばバッテリなどであって、正極端子は第１ノードＡに接続され、負極端子は第２ノードＢに接続されている。
第２電源（ＢＡＴ２）１２は、例えばバッテリなどであって、正極端子は第３ノードＣに接続され、負極端子は第４ノードＤに接続されている。
【００１２】
スイッチ回路１３は、各第１ノードＡおよび第２ノードＢおよび第３ノードＣおよび第４ノードＤに接続された４つの各入力端子１３ａ，…，１３ｄと、２つの出力端子１３ｅ，１３ｆと、を備えている。
なお、第２入力端子１３ｂは一方の出力端子１３ｅと共通であり、第３入力端子１３ｃは他方の出力端子１３ｆと共通である。
【００１３】
スイッチ回路１３は、例えば、直列に接続された３つの第１〜第３スイッチング素子（例えば、ＩＧＢＴ：Insulated Gate Bipolar mode Transistor）ＳＷ１，ＳＷ２，ＳＷ３を備えている。
そして、第１スイッチング素子ＳＷ１のコレクタは第３入力端子１３ｃに接続され、エミッタは第１入力端子１３ａに接続されている。
また、第２スイッチング素子ＳＷ２のコレクタは第１入力端子１３ａに接続され、エミッタは第４入力端子１３ｄに接続されている。
また、第３スイッチング素子ＳＷ３のコレクタは第４入力端子１３ｄに接続され、エミッタは第２入力端子１３ｂに接続されている。
なお、各スイッチング素子ＳＷ１，ＳＷ２，ＳＷ３のエミッタ−コレクタ間には、エミッタからコレクタに向けて順方向になるようにしてダイオードが接続されている。
【００１４】
このスイッチ回路１３は、例えば、制御装置１９から出力されて各スイッチング素子ＳＷ１，ＳＷ２，ＳＷ３のゲートに入力されるパルス幅変調（ＰＷＭ）された信号（ＰＷＭ信号）によって駆動される。
【００１５】
スイッチ回路１３は、例えば図２（Ａ）に示すように、電源装置１の動作モードとしての並列モードでは、第１スイッチング素子ＳＷ１および第３スイッチング素子ＳＷ３を閉接（ＯＮ）かつ第２スイッチング素子ＳＷ２を開放（ＯＦＦ）に固定する。これによって、第１電源１１と第２電源１２とをインバータ３に並列に接続する。
【００１６】
また、スイッチ回路１３は、並列モードにおいて、例えば、第２スイッチング素子ＳＷ２を開放（ＯＦＦ）に固定し、第１スイッチング素子ＳＷ１および第３スイッチング素子ＳＷ３を閉接（ＯＮ）と開放（ＯＦＦ）とに切り替えることによって、第１電源１１および第２電源１２の電流比（あるいは、出力または入力の電力比）を変更可能である。
【００１７】
また、スイッチ回路１３は、例えば図２（Ｃ）に示すように、電源装置１の動作モードとしての直列モードでは、第１スイッチング素子ＳＷ１および第３スイッチング素子ＳＷ３を開放（ＯＦＦ）かつ第２スイッチング素子ＳＷ２を閉接（ＯＮ）に固定する。これによって、第１電源１１と第２電源１２とをインバータ３に直列に接続する。
【００１８】
また、スイッチ回路１３は、例えば図２（Ｂ）に示すように、電源装置１の動作モードとしての移行モードでは、各第１〜第３スイッチング素子ＳＷ１，ＳＷ２，ＳＷ３を独立に閉接（ＯＮ）と開放（ＯＦＦ）とに切り替え可能である。これによって、第１電源１１および第２電源１２の昇圧率と電流比（あるいは、出力または入力の電力比など）を変更可能である。
【００１９】
例えば、スイッチ回路１３は、移行モードにおける昇圧率制御の実行モードでは、第１スイッチング素子ＳＷ１および第３スイッチング素子ＳＷ３の組と、第２スイッチング素子ＳＷ２とを、反転して交互に閉接および開放（オン／オフ）に切り替える。
例えば、スイッチ回路１３は、移行モードにおける電流制御の実行モードでは、第２スイッチング素子ＳＷ２を閉接（ＯＮ）に固定し、第１スイッチング素子ＳＷ１と第３スイッチング素子ＳＷ３とを反転して交互に閉接および開放（オン／オフ）に切り替える第１期間および第２期間を設ける。
【００２０】
第１リアクトル１４は、第１電源１１と第１ノードＡとの間に配置されている。
より詳細には、第１リアクトル１４の一端は第１電源１１の正極端子に接続され、第１リアクトル１４の他端はスイッチ回路１３の第１および第２スイッチング素子ＳＷ１，ＳＷ２のエミッタ−コレクタ間に接続されている。
第１コンデンサ１５は、第１電源１１の正極端子および負極端子間に接続されている。
【００２１】
第２リアクトル１６は、第４ノードＤと第２電源１２との間に配置されている。
より詳細には、第２リアクトル１６の一端はスイッチ回路１３の第２および第３スイッチング素子ＳＷ２，ＳＷ３のエミッタ−コレクタ間に接続され、第２リアクトル１６の他端は第２電源１２の負極端子に接続されている。
第２コンデンサ１７は、第２電源１２の正極端子および負極端子間に接続されている。
【００２２】
第３コンデンサ１８は、インバータ３の直流側の正極端子および負極端子間に接続されている。
【００２３】
制御装置１９は、例えば、接続切替制御部２１と、電動機制御部２２と、を備えて構成されている。
【００２４】
接続切替制御部２１は、例えば図２（Ａ）〜（Ｃ）に示すように、電源装置１の動作モードとしての並列モードと直列モードと移行モードとにおいて、スイッチ回路１３を制御する。
【００２５】
接続切替制御部２１は、例えば並列モードでは、第１スイッチング素子ＳＷ１および第３スイッチング素子ＳＷ３を閉接（ＯＮ）かつ第２スイッチング素子ＳＷ２を開放（ＯＦＦ）に固定することを指示して、第１電源１１と第２電源１２とをインバータ３に並列に接続する。
【００２６】
より詳細には、第２スイッチング素子ＳＷ２のＯＦＦ固定とともに、第１スイッチング素子ＳＷ１のＯＮ固定によって、順次、第１電源１１および第１コンデンサ１５と、第１リアクトル１４と、第１スイッチング素子ＳＷ１と、インバータ３および第３コンデンサ１８と、を直列に接続する電流ループＬＰＡ１を形成する。
また、第２スイッチング素子ＳＷ２のＯＦＦ固定とともに、第３スイッチング素子ＳＷ３のＯＮ固定によって、順次、第３スイッチング素子ＳＷ３と、第２リアクトル１６と、第２電源１２および第２コンデンサ１７と、インバータ３および第３コンデンサ１８と、を直列に接続する電流ループＬＰＡ２を形成する。
【００２７】
この並列モードでは、例えば、第１電源１１から出力される電圧ＶＢ１と第２電源１２から出力される電圧ＶＢ２とが等しくされている場合には、図３（Ａ）に示すように、第１ノードＡおよび第３ノードＣは同電位となり、第２ノードＢおよび第４ノードＤは同電位となる。そして、インバータ３の直流側の正極端子および負極端子間には、互いに等しい第１電源１１の電圧ＶＢ１および第２電源１２の電圧ＶＢ２が印加される。
【００２８】
また、接続切替制御部２１は、例えば直列モードでは、第１スイッチング素子ＳＷ１および第３スイッチング素子ＳＷ３を開放（ＯＦＦ）かつ第２スイッチング素子ＳＷ２を閉接（ＯＮ）に固定することを指示して、第１電源１１と第２電源１２とをインバータ３に直列に接続する。
【００２９】
より詳細には、第２スイッチング素子ＳＷ２のＯＮ固定とともに、第１スイッチング素子ＳＷ１および第３スイッチング素子ＳＷ３のＯＦＦ固定によって、順次、第１電源１１および第１コンデンサ１５と、第１リアクトル１４と、第２スイッチング素子ＳＷ２と、第２リアクトル１６と、第２電源１２および第２コンデンサ１７と、インバータ３および第３コンデンサ１８と、を直列に接続する電流ループＬＳＡを形成する。
【００３０】
この直列モードでは、例えば、第１電源１１から出力される電圧ＶＢ１と第２電源１２から出力される電圧ＶＢ２とが等しくされている場合には、図３（Ｂ）に示すように、第１ノードＡおよび第４ノードＤは同電位となり、インバータ３の直流側の正極端子および負極端子間には、第１電源１１の電圧ＶＢ１と第２電源１２の電圧ＶＢ２との和の電圧が印加される。
【００３１】
また、接続切替制御部２１は、例えば、直列モードと並列モードとを切り替える際などにおいて、移行モードの昇圧率制御を実行する。
この昇圧率制御では、例えば、インバータ３の直流側の正極端子および負極端子間には、第１電源１１の電圧ＶＢ１または第２電源１２の電圧ＶＢ２から、第１電源１１の電圧ＶＢ１と第２電源１２の電圧ＶＢ２との和の電圧（ＶＢ１＋ＶＢ２）までの間の電圧範囲内の電圧が印加される。
【００３２】
また、接続切替制御部２１は、例えば、直列モードにおいて第１電源１１または第２電源１２の残エネルギー量（例えば、残容量など）が所定下限閾値未満となり、残エネルギー量のアンバランスが生じた場合などにおいて、移行モードの電流制御を実行する。
この電流制御では、例えば、第１電源１１および第２電源１２の電流比（あるいは、出力または入力の電力比など）を変更して、第１電源１１および第２電源１２のうち何れか残エネルギー量が大きい方から、より大きなエネルギーを出力するように設定することによって、残エネルギー量のアンバランスを解消する。
【００３３】
以下に、並列モードと移行モードと直列モードとにおける接続切替制御部２１の動作の詳細について説明する。
【００３４】
接続切替制御部２１は、例えば、並列モードにおいて第２スイッチング素子ＳＷ２を開放（ＯＦＦ）に固定し、第１スイッチング素子ＳＷ１および第３スイッチング素子ＳＷ３を閉接（ＯＮ）と開放（ＯＦＦ）とに切り替えることによって、第１電源１１および第２電源１２の電流比を変更可能である。
【００３５】
接続切替制御部２１は、例えば電動機（ＭＯＴ）２の力行時において、所定の第１力行時制御では、例えば図４（Ａ）に示すように、各電流ループＬＰＡ１，ＬＰＡ２を形成して、第１電源１１と第２電源１２とをインバータ３に並列に接続する。
【００３６】
なお、所定の第１力行時制御は、例えば、第１リアクトル１４を流れる電流（第１リアクトル電流）Ｉ１の平均電流Ｉ１＿ａｖｅの絶対値｜Ｉ１＿ａｖｅ｜と、第２リアクトル１６を流れる電流（第２リアクトル電流）Ｉ２の平均電流Ｉ２＿ａｖｅの絶対値｜Ｉ２＿ａｖｅ｜とが、インバータ３の直流側の正極端子および負極端子間に流れる出力電流Ｉｏｕｔの絶対値｜Ｉｏｕｔ｜に所定電流値Ｉαを加算した値よりも小さい場合（つまり、｜Ｉ１＿ａｖｅ｜＜｜Ｉｏｕｔ｜＋Ｉα、かつ｜Ｉ２＿ａｖｅ｜＜｜Ｉｏｕｔ｜＋Ｉα）などに実行される。
【００３７】
これにより、インバータ３の直流側の正極端子および負極端子間に印加される出力電圧Ｖｏｕｔは第１電源１１の電圧ＶＢ１および第２電源１２の電圧ＶＢ２に等しくなり、第１電源１１および第２電源１２の両方から等しくインバータ３に電力が供給される。
なお、第１リアクトル電流Ｉ１および第２リアクトル電流Ｉ２の各平均電流Ｉ１＿ａｖｅ，Ｉ２＿ａｖｅは、例えば、各スイッチング素子ＳＷ１，ＳＷ２，ＳＷ３を制御するＰＷＭ信号の１周期（スイッチング周期）や１キャリア周期などにおける平均電流などである。
【００３８】
また、接続切替制御部２１は、例えば電動機（ＭＯＴ）２の力行時において、所定の第２力行時制御では、例えば図４（Ｂ）に示すように、第２スイッチング素子ＳＷ２のＯＦＦ固定および第１スイッチング素子ＳＷ１のＯＮ固定とする。さらに、第３スイッチング素子ＳＷ３のＯＦＦ固定によって、第１電源１１のみをインバータ３に接続する。
【００３９】
なお、所定の第２力行時制御は、例えば、第１リアクトル電流Ｉ１の平均電流Ｉ１＿ａｖｅの絶対値｜Ｉ１＿ａｖｅ｜が、出力電流Ｉｏｕｔの絶対値｜Ｉｏｕｔ｜に所定電流値Ｉαを加算した値よりも大きい場合（つまり、｜Ｉ１＿ａｖｅ｜＞｜Ｉｏｕｔ｜＋Ｉα）などに実行される。
【００４０】
これにより、接続切替制御部２１は、例えば、第２電源１２よりも高電圧の第１電源１１からのみインバータ３に電力を供給する。
例えば、第１電源１１のみがインバータ３に接続される場合には、例えば図５に示す時刻ｔａ以降のように、出力電流Ｉｏｕｔは第１リアクトル電流Ｉ１に等しくなり、インバータ３の直流側の正極端子および負極端子間に印加される出力電圧Ｖｏｕｔは第１電源１１の電圧ＶＢ１に等しくなり、第１電源１１のみからインバータ３に電力が供給される。
【００４１】
また、接続切替制御部２１は、例えば電動機（ＭＯＴ）２の力行時において、所定の第３力行時制御では、例えば図４（Ｃ）に示すように、第２スイッチング素子ＳＷ２のＯＦＦ固定および第３スイッチング素子ＳＷ３のＯＮ固定とする。さらに、第１スイッチング素子ＳＷ１のＯＦＦ固定によって、第２電源１２のみをインバータ３に接続する。
【００４２】
なお、所定の第３力行時制御は、例えば、第２リアクトル電流Ｉ２の平均電流Ｉ２＿ａｖｅの絶対値｜Ｉ２＿ａｖｅ｜が、出力電流Ｉｏｕｔの絶対値｜Ｉｏｕｔ｜に所定電流値Ｉαを加算した値よりも大きい場合（つまり、｜Ｉ２＿ａｖｅ｜＞｜Ｉｏｕｔ｜＋Ｉα）などに実行される。
【００４３】
これにより、接続切替制御部２１は、例えば、第１電源１１よりも高電圧の第２電源１２からのみインバータ３に電力を供給する。
例えば、第２電源１２のみがインバータ３に接続されている場合には、インバータ３の直流側の正極端子および負極端子間に印加される出力電圧Ｖｏｕｔは第２電源１２の電圧ＶＢ２に等しくなり、第２電源１２のみからインバータ３に電力が供給される。
【００４４】
また、接続切替制御部２１は、例えば電動機（ＭＯＴ）２の回生時において、所定の第１回生次制御では、例えば図６（Ａ）に示すように、各電流ループＬＰＡ１，ＬＰＡ２を形成して、第１電源１１と第２電源１２とをインバータ３に並列に接続する。
【００４５】
なお、所定の第１回生時制御は、例えば、第１リアクトル電流Ｉ１の平均電流Ｉ１＿ａｖｅの絶対値｜Ｉ１＿ａｖｅ｜と、第２リアクトル電流Ｉ２の平均電流Ｉ２＿ａｖｅの絶対値｜Ｉ２＿ａｖｅ｜とが、出力電流Ｉｏｕｔの絶対値｜Ｉｏｕｔ｜に所定電流値Ｉαを加算した値よりも小さい場合（つまり、｜Ｉ１＿ａｖｅ｜＜｜Ｉｏｕｔ｜＋Ｉα、かつ｜Ｉ２＿ａｖｅ｜＜｜Ｉｏｕｔ｜＋Ｉα）などに実行される。
【００４６】
これにより、インバータ３の直流側の正極端子および負極端子間に発生する出力電圧Ｖｏｕｔは第１電源１１の電圧ＶＢ１および第２電源１２の電圧ＶＢ２に等しくなり、第１電源１１および第２電源１２の両方へとインバータ３から電力が供給される。
【００４７】
また、接続切替制御部２１は、例えば電動機（ＭＯＴ）２の回生時において、所定の第２回生時制御では、例えば図６（Ｂ）に示すように、第２スイッチング素子ＳＷ２のＯＦＦ固定および第１スイッチング素子ＳＷ１のＯＮ固定とする。さらに、第３スイッチング素子ＳＷ３のＯＮ／ＯＦＦ駆動によって、第２電源１２のみで回生するように第２リアクトル電流Ｉ２を出力電流Ｉｏｕｔ（Ｉ２＝Ｉｏｕｔ）とする電流制御を行なう。
なお、第３スイッチング素子ＳＷ３のＯＮ／ＯＦＦ駆動は、例えば、パルス幅変調（ＰＷＭ）された信号（ＰＷＭ信号）などに応じて、第３スイッチング素子ＳＷ３の閉接（ＯＮ）と開放（ＯＦＦ）とを交互に切り替える。
【００４８】
なお、所定の第２回生時制御は、例えば、第１リアクトル電流Ｉ１の平均電流Ｉ１＿ａｖｅの絶対値｜Ｉ１＿ａｖｅ｜が、出力電流Ｉｏｕｔの絶対値｜Ｉｏｕｔ｜に所定電流値Ｉαを加算した値よりも大きい場合（つまり、｜Ｉ１＿ａｖｅ｜＞｜Ｉｏｕｔ｜＋Ｉα）、あるいは、第１電源１１の電圧ＶＢ１が、第２電源１２の電圧ＶＢ２に所定電圧値Ｖαを加算した値よりも大きい場合（つまり、ＶＢ１＞ＶＢ２＋Ｖα）などに実行される。
所定電圧値Ｖαは、例えば、第１電源１１と第２電源１２との間の配線抵抗による電位差などである。
【００４９】
これにより、接続切替制御部２１は、例えば、第１電源１１よりも低電圧の第２電源１２のみにインバータ３から電力を供給する。
例えば、第２電源１２のみで回生する場合には、インバータ３の直流側の正極端子および負極端子間に発生する出力電圧Ｖｏｕｔは第１電源１１の電圧ＶＢ１に等しい状態で、第２電源１２のみへとインバータ３から電力が供給される。
【００５０】
また、接続切替制御部２１は、例えば電動機（ＭＯＴ）２の回生時において、所定の第３回生時制御では、例えば図６（Ｃ）に示すように、第２スイッチング素子ＳＷ２のＯＦＦ固定および第３スイッチング素子ＳＷ３のＯＮ固定とする。さらに、第１スイッチング素子ＳＷ１のＯＮ／ＯＦＦ駆動によって、第１電源１１のみで回生するように第１リアクトル電流Ｉ１を出力電流Ｉｏｕｔ（Ｉ１＝Ｉｏｕｔ）とする電流制御を行なう。
なお、第１スイッチング素子ＳＷ１のＯＮ／ＯＦＦ駆動は、例えば、パルス幅変調（ＰＷＭ）された信号（ＰＷＭ信号）などに応じて、第１スイッチング素子ＳＷ１の閉接（ＯＮ）と開放（ＯＦＦ）とを交互に切り替える。
【００５１】
なお、所定の第３回生時制御は、例えば、第２リアクトル電流Ｉ２の平均電流Ｉ２＿ａｖｅの絶対値｜Ｉ２＿ａｖｅ｜が、出力電流Ｉｏｕｔの絶対値｜Ｉｏｕｔ｜に所定電流値Ｉαを加算した値よりも大きい場合（つまり、｜Ｉ２＿ａｖｅ｜＞｜Ｉｏｕｔ｜＋Ｉα）、あるいは、第２電源１２の電圧ＶＢ２が、第１電源１１の電圧ＶＢ１に所定電圧値Ｖαを加算した値よりも大きい場合（つまり、ＶＢ２＞ＶＢ１＋Ｖα）などに実行される。
【００５２】
これにより、接続切替制御部２１は、例えば、第２電源１２よりも低電圧の第１電源１１のみにインバータ３から電力を供給する。
例えば、第１電源１１のみで回生する場合には、例えば図７に示す時刻ｔａ以降のように、出力電流Ｉｏｕｔは第１リアクトル電流Ｉ１に等しくなり、インバータ３の直流側の正極端子および負極端子間に発生する出力電圧Ｖｏｕｔは第１電源１１の電圧ＶＢ１に等しい状態で、第１電源１１のみへとインバータ３から電力が供給される。
【００５３】
接続切替制御部２１は、例えば、移行モードの昇圧率制御では、例えば、図８（Ａ）に示す直列状態ＹＡと、図８（Ｃ）に示す並列状態ＹＣと、を繰り返し交互に切り替えることによってインバータ３の直流側の正極端子および負極端子間に印加する出力電圧Ｖｏｕｔを変更する。
【００５４】
なお、接続切替制御部２１は、例えば、図８（Ａ）に示す直列状態ＹＡでは、第１スイッチング素子ＳＷ１および第３スイッチング素子ＳＷ３のＯＦＦ固定かつ第２スイッチング素子ＳＷ２のＯＮ固定によって、第１電源１１と第２電源１２とをインバータ３に直列に接続する電流ループＬＳＡを形成する。
【００５５】
また、接続切替制御部２１は、例えば、図８（Ｃ）に示す並列状態ＹＣでは、第１スイッチング素子ＳＷ１および第３スイッチング素子ＳＷ３のＯＮ固定かつ第２スイッチング素子ＳＷ２のＯＦＦ固定によって、第１電源１１と第２電源１２とをインバータ３に並列に接続する電流ループＬＰＡ１，ＬＰＡ２を形成する。
【００５６】
接続切替制御部２１は、例えば、並列モードから直列モードへと切り替える際には、先ず、並列モードから直列状態ＹＡへと遷移し、次に、直列状態ＹＡと並列状態ＹＣとを交互に切り替える。この交互切替時に、第１オンデューティーＤ１（＝Ｔｏｎ１／（Ｔｏｎ１＋Ｔｏｎ２））を１００％から０％へと徐々に変化させ、かつ、第２オンデューティーＤ２（＝Ｔｏｎ２／（Ｔｏｎ１＋Ｔｏｎ２））を０％から１００％へと徐々に変化させる。
【００５７】
なお、第１オンデューティーＤ１（＝Ｔｏｎ１／（Ｔｏｎ１＋Ｔｏｎ２））および第２オンデューティーＤ２（＝Ｔｏｎ２／（Ｔｏｎ１＋Ｔｏｎ２））は、第１スイッチング素子ＳＷ１および第３スイッチング素子ＳＷ３の組のオン時間Ｔｏｎ１と、第２スイッチング素子ＳＷ２のオン時間Ｔｏｎ２とにより定義される。
また、第１オンデューティーＤ１は第３オンデューティーＤ３と同一（Ｄ１＝Ｄ３）である。
【００５８】
これによって、第１電源１１および第２電源１２の充放電によって第１リアクトル１４および第２リアクトル１６を励磁して、第１リアクトル１４の両端電圧および第２リアクトル１６の両端電圧を徐々に上昇させる。そして、インバータ３の直流側の正極端子および負極端子間に印加する出力電圧Ｖｏｕｔを、第１電源１１の電圧ＶＢ１から、第１電源１１の電圧ＶＢ１と第２電源１２の電圧ＶＢ２との和の電圧（＝ＶＢ１＋ＶＢ２＝２×ＢＶ１）へと上昇させる。そして、この交互切替後に直列モードへと遷移する。
【００５９】
一方、接続切替制御部２１は、例えば直列モードから並列モードへと切り替える際には、先ず、直列モードから並列状態ＹＣへと遷移し、次に、並列状態ＹＣと直列状態ＹＡとを交互に切り替える。この交互切替時に、第１オンデューティーＤ１（＝Ｔｏｎ１／（Ｔｏｎ１＋Ｔｏｎ２））を０％から１００％へと徐々に変化させ、かつ、第２オンデューティーＤ２（＝Ｔｏｎ２／（Ｔｏｎ１＋Ｔｏｎ２））を１００％から０％へと徐々に変化させる。
【００６０】
これによって、第１電源１１および第２電源１２の充放電によって第１リアクトル１４および第２リアクトル１６を逆励磁して、第１リアクトル１４の両端電圧および第２リアクトル１６の両端電圧を徐々に下降させる。そして、インバータ３の直流側の正極端子および負極端子間に印加する出力電圧Ｖｏｕｔを、第１電源１１の電圧ＶＢ１と第２電源１２の電圧ＶＢ２との和の電圧（＝ＶＢ１＋ＶＢ２＝２×ＢＶ１）から第１電源１１の電圧ＶＢ１へと下降させる。そして、この交互切替後に並列モードへと遷移する。
【００６１】
なお、この移行モードの昇圧率制御において、直列状態ＹＡでは、第１リアクトル電流Ｉ１と第２リアクトル電流Ｉ２とは等しくなる。
そして、この直列状態ＹＡにおいて、第１電源１１の電圧ＶＢ１と、第１リアクトル１４のインダクタンスＬ１と、第１リアクトル電流Ｉ１と、第２リアクトル１６のインダクタンスＬ２と、第２リアクトル電流Ｉ２と、第２電源１２の電圧ＶＢ２と、出力電圧Ｖｏｕｔとは、例えば下記数式（１）に示すように記述される。
【００６２】
【数１】
0005597683.tif 000002
【００６３】
そして、上記数式（１）は、例えば、インダクタンスＬ１＝インダクタンスＬ２とすれば、下記数式（２）に示すように変形され、この数式（２）において、例えばｄＩ１＝ΔＩ１Ｐ、かつｄｔ＝第２オンデューティーＤ２、かつ電圧ＶＢ１＝電圧ＶＢ２とすれば、下記数式（２）は、例えば下記数式（３）に示すように記述される。
つまり、直列状態ＹＡにおいて、第１リアクトル電流Ｉ１は、例えば図９（Ａ）に示すように、ΔＩ１Ｐだけ増大する。
【００６４】
【数２】
0005597683.tif 000003
【００６５】
【数３】
0005597683.tif 000004
【００６６】
また、並列状態ＹＣにおいて、第１電源１１の電圧ＶＢ１と、第１リアクトル１４のインダクタンスＬ１と、第１リアクトル電流Ｉ１と、出力電圧Ｖｏｕｔとは、例えば下記数式（４）に示すように記述される。
そして、下記数式（４）は、例えば下記数式（５）に示すように変形され、この数式（５）において、例えばｄＩ１＝ΔＩ１Ｓ、かつｄｔ＝第１オンデューティーＤ１（＝１−Ｄ２）とすれば、下記数式（５）は、例えば下記数式（６）に示すように記述される。
つまり、並列状態ＹＣにおいて、第１リアクトル電流Ｉ１は、例えば図９（Ｂ）に示すように、ΔＩ１Ｓだけ減少する。
【００６７】
【数４】
0005597683.tif 000005
【００６８】
【数５】
0005597683.tif 000006
【００６９】
【数６】
0005597683.tif 000007
【００７０】
そして、直列状態ＹＡと並列状態ＹＣとの交互切替時においては、例えば下記数式（７）に示すように、ΔＩ１ＰとΔＩ１Ｓとの和はゼロとなり、下記数式（７）は、例えば下記数式（８），（９）に示すように変形される。
つまり、昇圧率（＝Ｖｏｕｔ／ＶＢ１）は、第２オンデューティーＤ２によって、下記数式（９）および図１０に示すように記述される。
【００７１】
【数７】
0005597683.tif 000008
【００７２】
【数８】
0005597683.tif 000009
【００７３】
【数９】
0005597683.tif 000010
【００７４】
さらに、接続切替制御部２１は、第1電源１１の電圧ＶＢ１と第２電源１２の電圧ＶＢ２と出力電圧Ｖｏｕｔとの関係を、ＶＢ１＜Ｖｏｕｔ＜ＶＢ１＋ＶＢ２または、ＶＢ２＜Ｖｏｕｔ＜ＶＢ１＋ＶＢ２で設定したい場合には、第1オンデューティーＤ１（＝Ｔｏｎ１／（Ｔｏｎ１＋Ｔｏｎ２）＝１−Ｄ２）と第２オンデューティーＤ２（＝Ｔｏｎ２／（Ｔｏｎ１＋Ｔｏｎ２）＝Ｄ２）を、上記数式（９）で算出されるＤ２とすることで、出力電圧Ｖｏｕｔを制御することが可能である。
【００７５】
接続切替制御部２１は、例えば、移行モードの電流制御では、直列状態ＹＡと並列状態ＹＣとを繰り返し交互に切り替えることによってインバータ３の直流側の正極端子および負極端子間に印加する出力電圧Ｖｏｕｔを変更可能な電圧変更期間内に、図８（Ｂ），（Ｄ）に示す第１移行状態ＹＢおよび第２移行状態ＹＤの何れか一方による第１期間と、何れか他方による第２期間と、を設ける。
【００７６】
なお、接続切替制御部２１は、例えば、図８（Ｂ）に示す第１移行状態ＹＢでは、第１スイッチング素子ＳＷ１および第２スイッチング素子ＳＷ２のＯＮ固定かつ第３スイッチング素子ＳＷ３のＯＦＦ固定によって、電流ループＬＳＡに加えて第１ノードＡと第３ノードＣとの間の電流経路ＬＹＢを形成し、第１ノードＡと第３ノードＣとを同電位にする。
【００７７】
また、接続切替制御部２１は、例えば、図８（Ｄ）に示す第２移行状態ＹＤでは、第１スイッチング素子ＳＷ１のＯＦＦ固定かつ第２スイッチング素子ＳＷ２および第３スイッチング素子ＳＷ３のＯＮ固定によって、電流ループＬＰＡ２に加えて第１ノードＡと第４ノードＤとの間の電流経路ＬＹＤを形成し、第１ノードＡと第４ノードＤとを同電位にする。
【００７８】
以下に、例えば、第２電源１２の電圧ＶＢ２が第１電源１１の電圧ＶＢ１よりも大きく（例えば、ＶＢ２＞ＶＢ１など）、かつ第１電源１１の残エネルギー量（例えば、残容量など）が所定電圧未満に低下した場合などにおいて、第２リアクトル電流Ｉ２を、第１リアクトル電流Ｉ１に比べて、より大きく流す場合の移行モードの電流制御（第１電流制御）について説明する。
【００７９】
先ず、接続切替制御部２１は、例えば、図８（Ａ）に示す直列状態ＹＡによって、例えば図１１に示す時刻ｔ２から時刻ｔ３の期間のように、出力電圧Ｖｏｕｔをほぼ一定に保ちつつ、第１リアクトル電流Ｉ１および第２リアクトル電流Ｉ２を等しく増大傾向に変化させる。
【００８０】
次に、接続切替制御部２１は、例えば、図８（Ｂ）に示す第１移行状態ＹＢによって、例えば図１１に示す時刻ｔ３から時刻ｔ４の期間のように、出力電圧Ｖｏｕｔをほぼ一定に保ちつつ、第１リアクトル電流Ｉ１を低下傾向に変化させ、第２リアクトル電流Ｉ２を増大傾向に変化させる。
【００８１】
次に、接続切替制御部２１は、例えば、図８（Ｃ）に示す並列状態ＹＣによって、例えば図１１に示す時刻ｔ４から時刻ｔ５の期間のように、出力電圧Ｖｏｕｔをほぼ一定に保ちつつ、第１リアクトル電流Ｉ１および第２リアクトル電流Ｉ２を互いの電流差を一定としつつ減少傾向に変化させる。
【００８２】
次に、接続切替制御部２１は、例えば、図８（Ｄ）に示す第２移行状態ＹＤによって、例えば図１１に示す時刻ｔ５から時刻ｔ６の期間のように、出力電圧Ｖｏｕｔをほぼ一定に保ちつつ、第１リアクトル電流Ｉ１および第２リアクトル電流Ｉ２が等しくなるまで、第１リアクトル電流Ｉ１を増大傾向に変化させ、第２リアクトル電流Ｉ２を減少傾向に変化させる。
【００８３】
すなわち、接続切替制御部２１は、例えば、第２電源１２の電圧ＶＢ２が第１電源１１の電圧ＶＢ１よりも大きく、第２リアクトル電流Ｉ２を、第１リアクトル電流Ｉ１に比べて、より大きく流す場合の第１電流制御においては、順次、直列状態ＹＡと、第１移行状態ＹＢと、並列状態ＹＣと、第２移行状態ＹＤと、を実行する。
【００８４】
以下に、例えば、第１電源１１の電圧ＶＢ１が第２電源１２の電圧ＶＢ２よりも大きく（例えば、ＶＢ１＞ＶＢ２など）、かつ第２電源１２の残エネルギー量（例えば、残容量など）が所定電圧未満に低下した場合などにおいて、第１リアクトル電流Ｉ１を、第２リアクトル電流Ｉ２に比べて、より大きく流す場合の移行モードの電流制御（第２電流制御）について説明する。
【００８５】
接続切替制御部２１は、例えば、第２電流制御においては、第１電流制御の直列状態ＹＡおよび並列状態ＹＣと同一の直列状態ＹＡおよび並列状態ＹＣと、第１電流制御の第１移行状態ＹＢおよび第２移行状態ＹＤにおける第１スイッチング素子ＳＷ１および第３スイッチング素子ＳＷ３のＯＮ／ＯＦＦ状態を反転させて得られる第１移行状態ＹＢおよび第２移行状態ＹＤと、を実行する。
【００８６】
すなわち、接続切替制御部２１は、例えば、第２電流制御の第１移行状態ＹＢでは、第３スイッチング素子ＳＷ３および第２スイッチング素子ＳＷ２のＯＮ固定かつ第１スイッチング素子ＳＷ１のＯＦＦ固定によって、第１ノードＡと第４ノードＤとを同電位にする。
さらに、接続切替制御部２１は、例えば、第２電流制御の第２移行状態ＹＤでは、第１スイッチング素子ＳＷ１および第２スイッチング素子ＳＷ２のＯＮ固定かつ第３スイッチング素子ＳＷ３のＯＦＦ固定によって、第１ノードＡと第３ノードＣとを同電位にする。
【００８７】
そして、接続切替制御部２１は、第２電流制御においては、例えば、順次、直列状態ＹＡと、第１移行状態ＹＢと、並列状態ＹＣと、第２移行状態ＹＤと、を実行する。
【００８８】
なお、移行モードの電流制御では、例えば、電圧ＶＢ１＝電圧ＶＢ２、かつＬ＝インダクタンスＬ１＝インダクタンスＬ２とすれば、電流差ΔＩ＝Ｉ１−Ｉ２は、スイッチング周期Ｔに基づき、例えば下記数式（１０）に示すように記述される。
【００８９】
【数１０】
0005597683.tif 000011
【００９０】
したがって、接続切替制御部２１は、例えば、上記数式（９）あるいは図１０に示す昇圧率（＝Ｖｏｕｔ／ＶＢ１）と第２オンデューティーＤ２との対応関係を示すマップなどと、上記数式（１０）と、例えば図１２に示すような第１および第２オンデューティーＤ１，Ｄ２と電流差ΔＩとの対応関係を示すマップなどと、に基づいて、昇圧率（＝Ｖｏｕｔ／ＶＢ１）に応じて第１リアクトル電流Ｉ１および第２リアクトル電流Ｉ２の電流比を制御可能である。
【００９１】
接続切替制御部２１は、例えば、直列モードでは、第１電源１１および第２電源１２の電流比を制御することはできない。
【００９２】
なお、この直列モードにおいて、例えば図１３（Ａ）に示すように、第１電源１１と第２電源１２とがインバータ３のみに直列に接続される場合には、電動機（ＭＯＴ）２の力行時および回生時において、第１リアクトル電流Ｉ１と第２リアクトル電流Ｉ２とが等しくなる。
この直列モードにおいて、第１電源１１と第２電源１２とに個別に負荷が接続されている場合には、負荷の電流に応じて第１リアクトル電流Ｉ１と第２リアクトル電流Ｉ２とに電流差が生じる。
例えば図１３（Ｂ）に示すように、第１電源１１に負荷３１が接続されている場合には、負荷３１の電流に対して、第１電源１１の比率が、第２電源１２の比率に比べて、より高くなる。
【００９３】
電動機制御部２２は、例えば３相のブラシレスＤＣモータなどの電動機２の力行運転時において、インバータ３の直流側の正極端子および負極端子間に印加される直流電力を３相交流電力に変換し、電動機２の各相への通電を順次転流させることで交流の各相電流を通電する。一方、例えば電動機２の回生運転時において、電動機２の回転角に基づいて同期を取りつつ電動機２から出力される交流の発電電力を直流電力に変換する。
【００９４】
本発明の実施形態による電源装置１は上記構成を備えており、次に、電源装置１の動作、特に、並列モードまたは移行モードにおいて第１電源１１および第２電源１２の電流比（あるいは、出力または入力の電力比）を変更する処理について説明する。
【００９５】
先ず、例えば図１４に示すステップＳ０１においては、例えば、電動機２の回転数と、車両に搭載された各種の補機類（図示略）の負荷および車両駆動用の負荷と、などに基づき、各種の補機類および電動機２を含む動力伝達機構の運転効率（例えば、電動機２およびインバータ３の駆動効率など）が最適となるために要する出力電圧（効率最適出力電圧）Ｖｏｕｔ＿ｅｆｆを設定する。
【００９６】
次に、ステップＳ０２においては、効率最適出力電圧Ｖｏｕｔ＿ｅｆｆと、第１電源１１および第２電源１２の残エネルギー量（例えば、残容量など）のバランス状態（例えば、差分の大きさなど）となど、に基づき、予め設定された所定マップなどを参照して、目標出力電圧Ｖｏｕｔ＿ｔａｒおよび目標電流差ΔＩ＿ｔａｒ（つまり、第１リアクトル電流Ｉ１と第２リアクトル電流Ｉ２との電流差の目標値）を設定する。
【００９７】
なお、所定マップは、例えば、効率最適出力電圧Ｖｏｕｔ＿ｅｆｆと、第１電源１１および第２電源１２の残エネルギー量の差分と、目標出力電圧Ｖｏｕｔ＿ｔａｒおよび目標電流差ΔＩ＿ｔａｒと、の所定の対応関係を示している。
【００９８】
所定マップは、例えば、第１電源１１および第２電源１２の残エネルギー量の差分に応じて、この差分を小さくするように目標電流差ΔＩ＿ｔａｒおよび目標出力電圧Ｖｏｕｔ＿ｔａｒを設定する。
【００９９】
次に、ステップＳ０３においては、電源装置１の動作モードは並列モードであるか否かを判定する。
この判定結果が「ＮＯ」の場合には、後述するステップＳ１７に進む。
一方、この判定結果が「ＹＥＳ」の場合には、ステップＳ０４に進む。
【０１００】
そして、ステップＳ０４においては、例えば、目標電流差ΔＩ＿ｔａｒはゼロ以外であるか否かを判定する。
この判定結果が「ＮＯ」の場合には、ステップＳ０５に進み、このステップＳ０５においては、第１電源１１および第２電源１２と電動機２などの負荷との間でエネルギーの授受（供給および充電）を行なうように制御し、エンドに進む。
一方、この判定結果が「ＹＥＳ」の場合には、ステップＳ０６に進む。
【０１０１】
そして、ステップＳ０６においては、電源装置１の動作モードは力行であるか否かの判定を行う。
この判定結果が「ＮＯ」の場合には、後述する、ステップＳ１２に進む。
一方、この判定結果が「ＹＥＳ」の場合には、ステップＳ０７に進む。
【０１０２】
次に、ステップＳ０７においては、第１リアクトル電流Ｉ１の平均電流Ｉ１＿ａｖｅの絶対値｜Ｉ１＿ａｖｅ｜が、インバータ３の直流側の正極端子および負極端子間に流れる出力電流Ｉｏｕｔの絶対値｜Ｉｏｕｔ｜に所定電流値Ｉαを加算した値よりも大きい（つまり、｜Ｉ１＿ａｖｅ｜＞｜Ｉｏｕｔ｜＋Ｉαである）か否かの判定を行う。
この判定結果が「ＮＯ」の場合には、後述する、ステップＳ０９に進む。
一方、この判定結果が「ＹＥＳ」の場合には、ステップＳ０８に進む。
【０１０３】
次に、ステップＳ０８においては、第１スイッチング素子ＳＷ１をオン固定、第２スイッチング素子ＳＷ２をオフ固定、第３スイッチング素子ＳＷ３をオフ固定、とし、第1電源１１からのみ、インバータ３へエネルギーを供給する状態にし、エンドに進む。
【０１０４】
また、ステップＳ０９においては、第２リアクトル電流Ｉ２の平均電流Ｉ２＿ａｖｅの絶対値｜Ｉ２＿ａｖｅ｜が、インバータ３の直流側の正極端子および負極端子間に流れる出力電流Ｉｏｕｔの絶対値｜Ｉｏｕｔ｜に所定電流値Ｉαを加算した値よりも大きい（つまり、｜Ｉ２＿ａｖｅ｜＞｜Ｉｏｕｔ｜＋Ｉαである）か否かの判定を行う。
この判定結果が「ＮＯ」の場合には、後述する、ステップＳ１１に進む。
一方、この判定結果が「ＹＥＳ」の場合には、ステップＳ１０に進む。
【０１０５】
次に、ステップＳ１０においては、第１スイッチング素子ＳＷ１をオフ固定、第２スイッチング素子ＳＷ２をオフ固定、第３スイッチング素子ＳＷ３をオン固定、とし、第２電源１２からのみ、インバータ３へエネルギーを供給する状態にし、エンドに進む。
【０１０６】
また、ステップＳ１１においては、第１スイッチング素子ＳＷ１をオン固定、第２スイッチング素子ＳＷ２をオフ固定、第３スイッチング素子ＳＷ３をオン固定、とし、第１電源１１および第２電源１２の２つの電源からインバータ３へエネルギーを供給する状態にし、エンドに進む。
【０１０７】
また、ステップＳ１２においては、第１リアクトル電流Ｉ１の平均電流Ｉ１＿ａｖｅの絶対値｜Ｉ１＿ａｖｅ｜が、インバータ３の直流側の正極端子および負極端子間に流れる出力電流Ｉｏｕｔの絶対値｜Ｉｏｕｔ｜に所定電流値Ｉαを加算した値よりも大きい（つまり、｜Ｉ１＿ａｖｅ｜＞｜Ｉｏｕｔ｜＋Ｉαである）か否かの判定を行う。
この判定結果が「ＮＯ」の場合には、後述する、ステップＳ１４に進む。
一方、この判定結果が「ＹＥＳ」の場合には、ステップＳ１３に進む。
【０１０８】
次に、ステップＳ１３においては、第１スイッチング素子ＳＷ１をオン固定、第２スイッチング素子ＳＷ２をオフ固定、第３スイッチング素子ＳＷ３のＯＮ／ＯＦＦ駆動によって、例えば、第２リアクトル電流Ｉ２の平均電流Ｉ２＿ａｖｅの絶対値｜Ｉ２＿ａｖｅ｜が、出力電流Ｉｏｕｔの絶対値｜Ｉｏｕｔ｜と一致するように、制御する状態にし、エンドに進む。
【０１０９】
次に、ステップＳ１４においては、第２リアクトル電流Ｉ２の平均電流Ｉ２＿ａｖｅの絶対値｜Ｉ２＿ａｖｅ｜が、インバータ３の直流側の正極端子および負極端子間に流れる出力電流Ｉｏｕｔの絶対値｜Ｉｏｕｔ｜に所定電流値Ｉαを加算した値よりも大きい（つまり、｜Ｉ２＿ａｖｅ｜＞｜Ｉｏｕｔ｜＋Ｉαである）か否かの判定を行う。
この判定結果が「ＮＯ」の場合には、後述する、ステップＳ１６に進む。
一方、この判定結果が「ＹＥＳ」の場合には、ステップＳ１５に進む。
【０１１０】
次に、ステップＳ１５においては、第３スイッチング素子ＳＷ３をオン固定、第２スイッチング素子ＳＷ２をオフ固定、第１スイッチング素子ＳＷ１のＯＮ／ＯＦＦ駆動によって、例えば、第１リアクトル電流Ｉ１の平均電流Ｉ１＿ａｖｅの絶対値｜Ｉ１＿ａｖｅ｜が、出力電流Ｉｏｕｔの絶対値｜Ｉｏｕｔ｜と一致するように、制御する状態にし、エンドに進む。
【０１１１】
次に、ステップＳ１６においては、第１スイッチング素子ＳＷ１をオン固定、第２スイッチング素子ＳＷ２をオフ固定、第３スイッチング素子ＳＷ３をオン固定とし、第１電源１１および第２電源１２の２つの電源へとインバータ３からエネルギーを回生する状態にし、エンドに進む。
【０１１２】
また、ステップＳ１７においては、電源装置１の動作モードは移行モードにおける昇圧率制御の実行モードであると判断して、例えば、上記数式（９）あるいは図１０に示す昇圧率（＝Ｖｏｕｔ／ＶＢ１）と第２オンデューティーＤ２との対応関係を示すマップなどとに基づき、目標出力電圧Ｖｏｕｔ＿ｔａｒを用いて、第２目標オンデューティーＤ２＿ｔａｒを算出する。
【０１１３】
次に、ステップＳ１８においては、例えば、目標電流差ΔＩ＿ｔａｒはゼロ以外であるか否かを判定する。
この判定結果が「ＮＯ」の場合には、後述するステップＳ２０に進む。
一方、この判定結果が「ＹＥＳ」の場合には、ステップＳ１９に進む。
【０１１４】
そして、ステップＳ１９においては、例えば、上記数式（９）あるいは図１０に示す昇圧率（＝Ｖｏｕｔ／ＶＢ１）と第２オンデューティーＤ２との対応関係を示すマップなどと、上記数式（１０）と、例えば図１２に示すような第１および第２オンデューティーＤ１，Ｄ２と電流差ΔＩとの対応関係を示すマップなどとに基づき、目標出力電圧Ｖｏｕｔ＿ｔａｒおよび目標電流差ΔＩ＿ｔａｒを用いて、第１および第３目標オンデューティーＤ１＿ｔａｒ，Ｄ３＿ｔａｒを算出する。
【０１１５】
また、ステップＳ２０においては、第２目標オンデューティーＤ２＿ｔａｒを用いた算出式（＝１−Ｄ２＿ｔａｒ）によって、第１および第３目標オンデューティーＤ１＿ｔａｒ，Ｄ３＿ｔａｒを算出する。
【０１１６】
次に、ステップＳ２１においては、実際の第１〜第３オンデューティーＤ１，Ｄ２，Ｄ３を、所定の変化傾向で徐々に第１〜第３目標オンデューティーＤ１＿ｔａｒ，Ｄ２＿ｔａｒ，Ｄ３＿ｔａｒに向かい変化させるデューティ制御を実行する。
【０１１７】
次に、ステップＳ２２においては、実際の第１〜第３オンデューティーＤ１，Ｄ２，Ｄ３は第１〜第３目標オンデューティーＤ１＿ｔａｒ，Ｄ２＿ｔａｒ，Ｄ３＿ｔａｒと同一であるか否かを判定する。
この判定結果が「ＮＯ」の場合には、ステップＳ２１に戻り、ステップＳ２２の判定処理を実行する。
一方、この判定結果が「ＹＥＳ」の場合には、ステップＳ２３に進む。
そして、ステップＳ２３においては、この時点での第１〜第３オンデューティーＤ１，Ｄ２，Ｄ３を維持し、エンドに進む。
【０１１８】
上述したように、本発明の実施形態による電源装置１によれば、直列状態ＹＡと並列状態ＹＣとを繰り返し交互に切り替える電圧変更期間内に第１期間および第２期間を設けることによって、昇圧率の制御に加えて、第１電源１１および第２電源１２の電流比（あるいは、出力または入力の電力比など）とを制御することができる。これにより、第１電源１１および第２電源１２の出力バランスを任意に設定することができ、例えば、常時、第１電源１１および第２電源１２の両方から電力供給可能としつつ、何れか一方の電力供給能力が他方に電力供給能力によって制限されてしまうことを防止することができる。
【０１１９】
（第１，２変形例）
なお、上述した実施の形態において、接続切替制御部２１は移行モードの電流制御では、順次、直列状態ＹＡと、第１移行状態ＹＢと、並列状態ＹＣと、第２移行状態ＹＤと、を実行するとしたが、これに限定されず、例えば図１５（Ａ）に示す第１変形例のように、順次、直列状態ＹＡと、第１移行状態ＹＢと、第２移行状態ＹＤと、直列状態ＹＡと、並列状態ＹＣと、を実行してもよい。
また、例えば図１５（Ｂ）に示す第２変形例のように、順次、直列状態ＹＡと、並列状態ＹＣと、第１移行状態ＹＢと、第２移行状態ＹＤと、を実行してもよい。
【０１２０】
要するに、直列状態ＹＡと並列状態ＹＣとを繰り返し交互に切り替える期間内の適宜のタイミングにおいて第１期間と第２期間とを設ければよい。そして、先ず、第１期間および第２期間のうち所望の電流を増大させる期間を設け、後に、第１期間および第２期間のうち所望の電流を減少させる期間を設ければよい。
【０１２１】
例えば、第１リアクトル電流Ｉ１および第２リアクトル電流Ｉ２が等しい状態（例えば、実施の形態および第１変形例での直列状態ＹＡ、第２変形例での並列状態ＹＣ）から、先ず、第１期間および第２期間のうち所望の電流を増大させる期間（例えば、第１電流制御での第２リアクトル電流Ｉ２を増大させる第１移行状態ＹＢ）を設ける。この後に、第１期間および第２期間のうち所望の電流を減少させる期間（例えば、第１電流制御での第２リアクトル電流Ｉ２を減少させる第２移行状態ＹＤ）を設ければよい。
【０１２２】
以下に、例えば第１変形例において、第２リアクトル電流Ｉ２を、第１リアクトル電流Ｉ１に比べて、より大きく流す場合の移行モードの電流制御（第１電流制御）について説明する。
【０１２３】
先ず、接続切替制御部２１は、例えば、直列状態ＹＡによって、例えば図１５（Ａ）に示す時刻ｔ１から時刻ｔ２の期間のように、出力電圧Ｖｏｕｔをほぼ一定に保ちつつ、第１リアクトル電流Ｉ１および第２リアクトル電流Ｉ２を等しく増大傾向に変化させる。
【０１２４】
次に、接続切替制御部２１は、例えば、第１移行状態ＹＢによって、例えば図１５（Ａ）に示す時刻ｔ２から時刻ｔ３の期間のように、出力電圧Ｖｏｕｔをほぼ一定に保ちつつ、第１リアクトル電流Ｉ１を低下傾向に変化させ、第２リアクトル電流Ｉ２を増大傾向に変化させる。
【０１２５】
次に、接続切替制御部２１は、例えば、第２移行状態ＹＤによって、例えば図１５（Ａ）に示す時刻ｔ３から時刻ｔ４の期間のように、出力電圧Ｖｏｕｔをほぼ一定に保ちつつ、第１リアクトル電流Ｉ１および第２リアクトル電流Ｉ２が等しくなるまで、第１リアクトル電流Ｉ１を増大傾向に変化させ、第２リアクトル電流Ｉ２を減少傾向に変化させる。
【０１２６】
次に、接続切替制御部２１は、例えば、直列状態ＹＡによって、例えば図１５（Ａ）に示す時刻ｔ４から時刻ｔ５の期間のように、出力電圧Ｖｏｕｔをほぼ一定に保ちつつ、第１リアクトル電流Ｉ１および第２リアクトル電流Ｉ２を等しく増大傾向に変化させる。
【０１２７】
次に、接続切替制御部２１は、例えば、並列状態ＹＣによって、例えば図１５（Ａ）に示す時刻ｔ５から時刻ｔ６の期間のように、出力電圧Ｖｏｕｔをほぼ一定に保ちつつ、第１リアクトル電流Ｉ１および第２リアクトル電流Ｉ２を等しく減少傾向に変化させる。
【０１２８】
以下に、例えば第２変形例において、第２リアクトル電流Ｉ２を、第１リアクトル電流Ｉ１に比べて、より大きく流す場合の移行モードの電流制御（第１電流制御）について説明する。
【０１２９】
先ず、接続切替制御部２１は、例えば、直列状態ＹＡによって、例えば図１５（Ｂ）に示す時刻ｔ２から時刻ｔ３の期間のように、出力電圧Ｖｏｕｔをほぼ一定に保ちつつ、第１リアクトル電流Ｉ１および第２リアクトル電流Ｉ２を等しく増大傾向に変化させる。
【０１３０】
次に、接続切替制御部２１は、例えば、並列状態ＹＣによって、例えば図１５（Ｂ）に示す時刻ｔ３から時刻ｔ４の期間のように、出力電圧Ｖｏｕｔをほぼ一定に保ちつつ、第１リアクトル電流Ｉ１および第２リアクトル電流Ｉ２を等しく減少傾向に変化させる。
【０１３１】
次に、接続切替制御部２１は、例えば、第１移行状態ＹＢによって、例えば図１５（Ｂ）に示す時刻ｔ４から時刻ｔ５の期間のように、出力電圧Ｖｏｕｔをほぼ一定に保ちつつ、第１リアクトル電流Ｉ１を低下傾向に変化させ、第２リアクトル電流Ｉ２を増大傾向に変化させる。
【０１３２】
次に、接続切替制御部２１は、例えば、第２移行状態ＹＤによって、例えば図１５（Ｂ）に示す時刻ｔ５から時刻ｔ６の期間のように、出力電圧Ｖｏｕｔをほぼ一定に保ちつつ、第１リアクトル電流Ｉ１および第２リアクトル電流Ｉ２が等しくなるまで、第１リアクトル電流Ｉ１を増大傾向に変化させ、第２リアクトル電流Ｉ２を減少傾向に変化させる。
【０１３３】
なお、上述した第１変形例または第２変形例において、第１リアクトル電流Ｉ１を、第２リアクトル電流Ｉ２に比べて、より大きく流す場合の移行モードの電流制御（第２電流制御）では、第１電流制御の直列状態ＹＡおよび並列状態ＹＣと同一の直列状態ＹＡおよび並列状態ＹＣと、第１電流制御の第１移行状態ＹＢおよび第２移行状態ＹＤにおける第１および第３スイッチング素子ＳＷ１，ＳＷ３のＯＮ／ＯＦＦ状態を反転させて得られる第１移行状態ＹＢおよび第２移行状態ＹＤと、を実行すればよい。
【０１３４】
第１変形例または第２変形例によれば、上述した実施の形態に比べて、第１電流制御での第２リアクトル電流Ｉ２のピーク値および第２電流制御での第１リアクトル電流Ｉ１のピーク値を、より小さくすることができる。
これにより、第１リアクトル１４および第２リアクトル１６を小さくすることができ、損失を低減することができる。
【０１３５】
なお、上述した実施の形態においては、第１リアクトル１４および第２リアクトル１６は、例えば、磁路を共用するように共通のコアに巻回されることによって、磁気結合されてもよい。これによって、第１リアクトル１４および第２リアクトル１６を小型化することができる。
【０１３６】
なお、上述した実施形態において、第１リアクトル１４は第１電源１１と第２ノードＢとの間に配置されてもよい。
また、上述した実施形態において、第２リアクトル１６は第２電源１２と第３ノードＣとの間に配置されてもよい。
【０１３７】
なお、上述した実施の形態においては、例えば、インバータ３に並列に接続された発電機用インバータと、この発電機用インバータによって制御される発電機と、を備えてもよい。
【０１３８】
なお、本発明の技術的範囲は上述した実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において、上述した実施形態に種々の変更を加えたものを含む。すなわち、上述した実施形態の構成はほんの一例に過ぎず、適宜変更が可能である。
【符号の説明】
【０１３９】
１  電源装置
２  電動機（電気負荷）
３  インバータ（電気負荷）
１１  第１電源（電源、出力回路）
１２  第２電源（電源、出力回路）
１３  スイッチ回路
１４  第１リアクトル（リアクトル、出力回路）
１６  第２リアクトル（リアクトル、出力回路）
１８  制御装置
２１  接続切替制御部（制御手段）
２２  電動機制御部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１２】
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