(57)【要約】【課題】負荷に対する第１電源および第２電源の接続状態を切り替えて負荷に印加する電圧を制御する際に任意の電圧を容易に設定可能であって、第１電源および第２電源の充電および放電の均衡を容易に安定させる。【解決手段】制御装置１５は、第１および第２の直流電力変換回路１１，１２を同時に駆動する場合に、少なくとも第１および第２デューティの何れかを変化させることによって、第１電圧ＶＢ１および第２電圧ＶＢ２と負荷電圧Ｖ０とを任意に制御可能である。制御装置１５は、第１リアクトルＬ１および第２リアクトルＬ２が直列に接続されて成るループ回路ＬＣに、第１電源ＢＴ１を放電かつ第２電源ＢＴ２を充電するループ電流または第１電源ＢＴ１を充電かつ第２電源ＢＴ２を放電するループ電流を発生させる。【選択図】図１
2014239573.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１電源および第２電源と、
前記第１電源および前記第２電源から供給される電力によって駆動する負荷と、
前記負荷に印加する電圧を制御する電圧制御手段と、
を備え、
前記電圧制御手段は、
少なくとも第１リアクトルおよび第２リアクトルが直列に接続されて成るループ回路と、
前記ループ回路にループ電流を通電する複数のスイッチと、
第１の直流電力変換回路および第２の直流電力変換回路と、を備え、
前記第１の直流電力変換回路は、前記第１リアクトルと、複数の前記スイッチから成る第１スイッチ群とを備えるとともに、前記第１電源に接続され、
前記第２の直流電力変換回路は、前記第２リアクトルと、複数の前記スイッチから成る第２スイッチ群とを備えるとともに、前記第２電源に接続され、
前記ループ回路は、前記第１の直流電力変換回路と前記第２の直流電力変換回路とが共通の第１および第２の接続点で接続されることによって形成されている、
ことを特徴とする電源装置。
【請求項２】
前記電圧制御手段は、前記スイッチのオンおよびオフのスイッチング動作のデューティによって、前記第１電源を放電かつ前記第２電源を充電する前記ループ電流または前記第１電源を充電かつ前記第２電源を放電する前記ループ電流を発生させる、
ことを特徴とする請求項１に記載の電源装置。  
【請求項３】
前記電圧制御手段は、前記スイッチのオンおよびオフのスイッチング動作のデューティによって、前記負荷に印加する電圧を、
前記第１電源の電圧または前記第２電源の電圧から前記第１電源の電圧および前記第２電源の電圧の和の電圧までの範囲の任意の電圧と、
前記第１電源の電圧および前記第２電源の電圧の和の電圧以上の任意の電圧とのうち、少なくとも何れかの電圧に制御する、
ことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の電源装置。  
【請求項４】
第１ノードに前記第２電源の正極が接続され、
第２ノードに前記第２電源の負極が接続され、
第３ノードに前記第１電源の正極が接続され、
第４ノードに前記第１電源の負極が接続され、
第５ノードと前記第３ノードとに前記第２リアクトルの両端が接続され、
第６ノードと前記第２ノードとに前記第１リアクトルの両端が接続され、
前記電圧制御手段は、
前記第３ノードと前記第６ノードとに両端が接続された第１の前記スイッチと、
前記第６ノードと前記第４ノードとに両端が接続された第２の前記スイッチと、
前記第１ノードと前記第５ノードとに両端が接続された第３の前記スイッチと、
前記第５ノードと前記第２ノードとに両端が接続された第４の前記スイッチと、を備え、
前記第１の直流電力変換回路は、前記第１スイッチ群として前記第１および前記第２の前記スイッチを備え、
前記第２の直流電力変換回路は、前記第２スイッチ群として前記第３および前記第４の前記スイッチを備え、
前記第１および前記第２の接続点は、前記第２ノードおよび前記第３ノードである、
ことを特徴とする請求項１から請求項３の何れか１つに記載の電源装置。
【請求項５】
第１ノードに前記第２電源の正極が接続され、
第２ノードに前記第２電源の負極が接続され、
第３ノードに前記第１電源の正極が接続され、
第４ノードに前記第１電源の負極が接続され、
第５ノードと前記第２ノードとに前記第２リアクトルの両端が接続され、
第６ノードと前記第３ノードとに前記第１リアクトルの両端が接続され、
前記電圧制御手段は、
前記第２ノードと前記第６ノードとに両端が接続された第１の前記スイッチと、
前記第６ノードと前記第４ノードとに両端が接続された第２の前記スイッチと、
前記第１ノードと前記第５ノードとに両端が接続された第３の前記スイッチと、
前記第５ノードと前記第３ノードとに両端が接続された第４の前記スイッチと、を備え、
前記第１の直流電力変換回路は、前記第１スイッチ群として前記第１および前記第２の前記スイッチを備え、
前記第２の直流電力変換回路は、前記第２スイッチ群として前記第３および前記第４の前記スイッチを備え、
前記第１および前記第２の接続点は、前記第２ノードおよび前記第３ノードである、
ことを特徴とする請求項１から請求項３の何れか１つに記載の電源装置。
【請求項６】
前記第１および前記第４の前記スイッチは双方向スイッチであり、
前記電圧制御手段は、
前記第１ノードと前記第６ノードとに両端が接続された第５の前記スイッチと、
前記第５ノードと前記第４ノードとに両端が接続された第６の前記スイッチと、を備え、  
前記第１の直流電力変換回路は、前記第１スイッチ群として前記第１、前記第２、および前記第５の前記スイッチを備え、
前記第２の直流電力変換回路は、前記第２スイッチ群として前記第３、前記第４、および前記第６の前記スイッチを備える、
ことを特徴とする請求項５に記載の電源装置。
【請求項７】
前記電圧制御手段は、
前記第２ノードと前記第２リアクトルとの間に設けられた第７ノードと、
前記第３ノードと前記第１リアクトルとの間に設けられた第８ノードと、
前記第３ノードと前記第８ノードとに両端が接続された第５の前記スイッチと、
前記第８ノードと前記第４ノードとに両端が接続された第６の前記スイッチと、
前記第１ノードと前記第７ノードとに両端が接続された第７の前記スイッチと、
前記第７ノードと前記第２ノードとに両端が接続された第８の前記スイッチと、を備え、
前記第１の直流電力変換回路は、前記第１スイッチ群として前記第１、前記第２、前記第５、および前記第６の前記スイッチを備え、
前記第２の直流電力変換回路は、前記第２スイッチ群として前記第３、前記第４、前記第７、および前記第８の前記スイッチを備える、
ことを特徴とする請求項５に記載の電源装置。
【請求項８】
前記第１リアクトルおよび前記第２リアクトルは磁気的に結合されている、
ことを特徴とする請求項１から請求項７の何れか１つに記載の電源装置。
【請求項９】
前記第１リアクトルおよび前記第２リアクトルは磁気相殺するように設けられている、
ことを特徴とする請求項８に記載の電源装置。
【請求項１０】
前記電圧制御手段は、
前記第１電源の電圧を降圧して前記第１の直流電力変換回路から出力させる場合、または、前記第２電源の電圧を昇圧して前記第２の直流電力変換回路から出力させる場合には、前記第１電源の電圧を用いて記述された前記デューティによって前記スイッチング動作を制御し、
前記第２電源の電圧を降圧して前記第２の直流電力変換回路から出力させる場合、または、前記第１電源の電圧を昇圧して前記第１の直流電力変換回路から出力させる場合には、前記第２電源の電圧を用いて記述された前記デューティによって前記スイッチング動作を制御する、
ことを特徴とする請求項３に記載の電源装置。
【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、ＤＣ−ＤＣコンバータと、２つの第１，第２スイッチと、２つの第１，第２の電源とを備え、電気負荷に印加される電圧をＤＣ−ＤＣコンバータによって調整しつつ、第１，第２スイッチのオンおよびオフによって電気負荷に対して２つの第１，第２の電源を直列接続状態と並列接続状態とに切り替えて接続する電源システムが知られている（例えば、特許文献１参照）。
従来、昇圧コンバータと、４つの第１〜第４リレーと、２つの２次電池とを備え、電気負荷に印加される電圧を昇圧コンバータによって調整しつつ、第１〜第４リレーのオンおよびオフによって電気負荷に対して２つの２次電池を直列接続状態と並列接続状態とに切り替えて接続する電源装置が知られている（例えば、特許文献２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１２−１５２０７９号公報
【特許文献２】特開２０１２−６０８３８号公報
【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および電源装置においては、直列接続状態と並列接続状態との切り替え時に、第１の電源（または２次電池）が電気負荷から切り離され、第２の電源（または二次電池）のみによって昇圧および降圧動作が行なわれる。これによって、第２の電源（または二次電池）の負担のみが増大するとともに、第１および第２の電源（または二次電池）間での電圧バランスの制御が容易ではないという問題が生じる。
さらに、上記従来技術に係る電源システムのように、電気負荷に加えて、第１の電源（または２次電池）にのみ接続される負荷が備えられている場合には、第１および第２の電源（または二次電池）間での電圧バランスが不安定になる虞がある。
【０００５】
本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、負荷に対する第１電源および第２電源の接続状態を切り替えて負荷に印加する電圧を制御する際に任意の電圧を容易に設定可能であって、第１電源および第２電源の充電および放電の均衡を容易に安定させ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、本発明は以下の態様を採用した。
（１）本発明の一態様に係る電源装置は、第１電源（例えば、実施形態での第１電源ＢＴ１）および第２電源（例えば、実施形態での第２電源ＢＴ２）と、前記第１電源および前記第２電源から供給される電力によって駆動する負荷（例えば、実施形態での負荷１３）と、前記負荷に印加する電圧を制御する電圧制御手段（例えば、実施形態での制御装置１５、第１および第２の直流電力変換回路１１，１２、第１および第２の降圧型直流電力変換回路１１ａ，１２ａ、第１および第２の昇圧型直流電力変換回路１１ｂ，１２ｂ）と、を備え、前記電圧制御手段は、少なくとも第１リアクトル（例えば、実施形態での第１リアクトルＬ１）および第２リアクトル（例えば、実施形態での第２リアクトルＬ２）が直列に接続されて成るループ回路（例えば、実施形態でのループ回路ＬＣ）と、前記ループ回路にループ電流を通電する複数のスイッチと、第１の直流電力変換回路（例えば、実施形態での第１の直流電力変換回路１１、第１の降圧型直流電力変換回路１１ａ、第１の昇圧型直流電力変換回路１１ｂ）および第２の直流電力変換回路（例えば、実施形態での第２の直流電力変換回路１２、第２の降圧型直流電力変換回路１２ａ、第２の昇圧型直流電力変換回路１２ｂ）と、を備え、前記第１の直流電力変換回路は、前記第１リアクトルと、複数の前記スイッチから成る第１スイッチ群とを備えるとともに、前記第１電源に接続され、前記第２の直流電力変換回路は、前記第２リアクトルと、複数の前記スイッチから成る第２スイッチ群とを備えるとともに、前記第２電源に接続され、前記ループ回路は、前記第１の直流電力変換回路と前記第２の直流電力変換回路とが共通の第１および第２の接続点（例えば、実施形態での第２ノードＢおよび第３ノードＣ）で接続されることによって形成されている。
【０００７】
（２）上記（１）に記載の電源装置では、前記電圧制御手段は、前記スイッチのオンおよびオフのスイッチング動作のデューティ（例えば、実施形態での第１および第２デューティＤｕｔｙ１，２、第１および第２降圧デューティＤｕｔｙ１１，Ｄｕｔｙ２１、第１および第２昇圧デューティＤｕｔｙ１２，Ｄｕｔｙ２２）によって、前記第１電源を放電かつ前記第２電源を充電する前記ループ電流または前記第１電源を充電かつ前記第２電源を放電する前記ループ電流を発生させてもよい。
【０００８】
（３）上記（１）または（２）に記載の電源装置では、前記電圧制御手段は、前記スイッチのオンおよびオフのスイッチング動作のデューティ（例えば、実施形態での第１および第２デューティＤｕｔｙ１，２、第１および第２降圧デューティＤｕｔｙ１１，２１、第１および第２昇圧デューティＤｕｔｙ１２，２２）によって、前記負荷に印加する電圧を、前記第１電源の電圧または前記第２電源の電圧から前記第１電源の電圧および前記第２電源の電圧の和の電圧までの範囲の任意の電圧と、前記第１電源の電圧および前記第２電源の電圧の和の電圧以上の任意の電圧とのうち、少なくとも何れかの電圧に制御してもよい。
【０００９】
（４）上記（１）から（３）の何れか１つに記載の電源装置では、第１ノード（例えば、実施形態での第１ノードＡ）に前記第２電源の正極が接続され、第２ノード（例えば、実施形態での第２ノードＢ）に前記第２電源の負極が接続され、第３ノード（例えば、実施形態での第３ノードＣ）に前記第１電源の正極が接続され、第４ノード（例えば、実施形態での第４ノードＤ）に前記第１電源の負極が接続され、第５ノード（例えば、実施形態での第５ノードＥ）と前記第３ノードとに前記第２リアクトルの両端が接続され、第６ノード（例えば、実施形態での第６ノードＦ）と前記第２ノードとに前記第１リアクトルの両端が接続され、前記電圧制御手段は、前記第３ノードと前記第６ノードとに両端が接続された第１の前記スイッチ（例えば、実施形態での第１スイッチング素子ＳＷ１）と、前記第６ノードと前記第４ノードとに両端が接続された第２の前記スイッチ（例えば、実施形態での第２スイッチング素子ＳＷ２）と、前記第１ノードと前記第５ノードとに両端が接続された第３の前記スイッチ（例えば、実施形態での第３スイッチング素子ＳＷ３）と、前記第５ノードと前記第２ノードとに両端が接続された第４の前記スイッチ（例えば、実施形態での第４スイッチング素子ＳＷ４）と、を備え、前記第１の直流電力変換回路は、前記第１スイッチ群として前記第１および前記第２の前記スイッチを備え、前記第２の直流電力変換回路は、前記第２スイッチ群として前記第３および前記第４の前記スイッチを備え、前記第１および前記第２の接続点は、前記第２ノードおよび前記第３ノードであってもよい。
【００１０】
（５）上記（１）から（３）の何れか１つに記載の電源装置では、第１ノード（例えば、実施形態での第１ノードＡ）に前記第２電源の正極が接続され、第２ノード（例えば、実施形態での第２ノードＢ）に前記第２電源の負極が接続され、第３ノード（例えば、実施形態での第３ノードＣ）に前記第１電源の正極が接続され、第４ノード（例えば、実施形態での第４ノードＤ）に前記第１電源の負極が接続され、第５ノード（例えば、実施形態での第５ノードＥ）と前記第２ノードとに前記第２リアクトルの両端が接続され、第６ノード（例えば、実施形態での第６ノードＦ）と前記第３ノードとに前記第１リアクトルの両端が接続され、前記電圧制御手段は、前記第２ノードと前記第６ノードとに両端が接続された第１の前記スイッチ（例えば、実施形態での第１スイッチング素子ＳＷ１）と、前記第６ノードと前記第４ノードとに両端が接続された第２の前記スイッチ（例えば、実施形態での第２スイッチング素子ＳＷ２）と、前記第１ノードと前記第５ノードとに両端が接続された第３の前記スイッチ（例えば、実施形態での第３スイッチング素子ＳＷ３）と、前記第５ノードと前記第３ノードとに両端が接続された第４の前記スイッチ（例えば、実施形態での第４スイッチング素子ＳＷ４）と、を備え、前記第１の直流電力変換回路は、前記第１スイッチ群として前記第１および前記第２の前記スイッチを備え、前記第２の直流電力変換回路は、前記第２スイッチ群として前記第３および前記第４の前記スイッチを備え、前記第１および前記第２の接続点は、前記第２ノードおよび前記第３ノードであってもよい。
【００１１】
（６）上記（５）に記載の電源装置では、前記第１および前記第４の前記スイッチは双方向スイッチであり、前記電圧制御手段は、前記第１ノードと前記第６ノードとに両端が接続された第５の前記スイッチ（例えば、実施形態での第５スイッチング素子ＳＷ５）と、前記第５ノードと前記第４ノードとに両端が接続された第６の前記スイッチ（例えば、実施形態での第６スイッチング素子ＳＷ６）と、を備え、前記第１の直流電力変換回路は、前記第１スイッチ群として前記第１、前記第２、および前記第５の前記スイッチを備え、前記第２の直流電力変換回路は、前記第２スイッチ群として前記第３、前記第４、および前記第６の前記スイッチを備えてもよい。
【００１２】
（７）上記（５）に記載の電源装置では、前記電圧制御手段は、前記第２ノードと前記第２リアクトルとの間に設けられた第７ノード（例えば、実施形態での第７ノードＧ）と、前記第３ノードと前記第１リアクトルとの間に設けられた第８ノード（例えば、実施形態での第８ノードＨ）と、前記第３ノードと前記第８ノードとに両端が接続された第５の前記スイッチ（例えば、実施形態での第５スイッチング素子ＳＷ５）と、前記第８ノードと前記第４ノードとに両端が接続された第６の前記スイッチ（例えば、実施形態での第６スイッチング素子ＳＷ６）と、前記第１ノードと前記第７ノードとに両端が接続された第７の前記スイッチ（例えば、実施形態での第７スイッチング素子ＳＷ７）と、前記第７ノードと前記第２ノードとに両端が接続された第８の前記スイッチ（例えば、実施形態での第８スイッチング素子ＳＷ８）と、を備え、前記第１の直流電力変換回路は、前記第１スイッチ群として前記第１、前記第２、前記第５、および前記第６の前記スイッチを備え、前記第２の直流電力変換回路は、前記第２スイッチ群として前記第３、前記第４、前記第７、および前記第８の前記スイッチを備えてもよい。
【００１３】
（８）上記（１）から（７）の何れか１つに記載の電源装置では、前記第１リアクトルおよび前記第２リアクトルは磁気的に結合されてもよい。
【００１４】
（９）上記（８）に記載の電源装置では、前記第１リアクトルおよび前記第２リアクトルは磁気相殺するように設けられていてもよい。
【００１５】
（１０）上記（３）に記載の電源装置では、前記電圧制御手段は、前記第１電源の電圧を降圧して前記第１の直流電力変換回路から出力させる場合、または、前記第２電源の電圧を昇圧して前記第２の直流電力変換回路から出力させる場合には、前記第１電源の電圧を用いて記述された前記デューティによって前記スイッチング動作を制御し、前記第２電源の電圧を降圧して前記第２の直流電力変換回路から出力させる場合、または、前記第１電源の電圧を昇圧して前記第１の直流電力変換回路から出力させる場合には、前記第２電源の電圧を用いて記述された前記デューティによって前記スイッチング動作を制御してもよい。
【発明の効果】
【００１６】
上記（１）に記載の態様に係る電源装置によれば、第１電源と第２電源との間の電荷の移動に対して、いわばエネルギーバッファとして作用するループ電流がループ回路に流れることによって、第１電源および第２電源の充電および放電のバランスを容易に安定させることができる。
さらに、上記（２）の場合、各スイッチのスイッチング動作のデューティを制御することによって、例えばフィードバック制御などを必要とせずに、いわば自動的に、第１電源および第２電源の充電および放電のバランスを安定させることができる。
【００１７】
さらに、上記（３）の場合、各スイッチのスイッチング動作のデューティを制御することによって、電圧調整時に任意の動作点を容易に設定可能である。
さらに、上記（４）の場合、各スイッチのスイッチング動作のデューティを制御することによって、負荷に印加する電圧を、第１電源の電圧または第２電源の電圧から第１電源の電圧および第２電源の電圧の和の電圧までにおける任意の電圧に容易に設定可能である。
さらに、上記（５）の場合、各スイッチのスイッチング動作のデューティを制御することによって、負荷に印加する電圧を、第１電源の電圧および第２電源の電圧の和の電圧以上の任意の電圧に容易に設定可能である。
さらに、上記（６）または（７）の場合、各スイッチのスイッチング動作のデューティを制御することによって、負荷に印加する電圧を、第１電源の電圧または第２電源の電圧から第１電源の電圧および第２電源の電圧の和の電圧以上の任意の電圧に容易に設定可能である。
【００１８】
さらに、上記（８）の場合、第１リアクトルおよび第２リアクトルを流れる電流の周波数をスイッチング周波数よりも高くすることができ、第１リアクトルおよび第２リアクトルにて発生する磁歪騒音の周波数を可聴帯域外まで高くすることができる。
さらに、上記（９）の場合、第１リアクトルおよび第２リアクトルにおける磁気飽和の発生を抑制し、各素子を小型化することができる。
【００１９】
さらに、上記（１０）の場合、負荷に印加する電圧を調整する場合の制御応答の発散を防ぐことができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の第１実施形態に係る電源装置の構成図である。
【図２Ａ】本発明の第１実施形態に係る電源装置の第１の直流電力変換回路の力行時における各スイッチング素子のＯＮ／ＯＦＦと電流の流れを示す図である。
【図２Ｂ】本発明の第１実施形態に係る電源装置の第１の直流電力変換回路の回生時における各スイッチング素子のＯＮ／ＯＦＦと電流の流れを示す図である。
【図２Ｃ】本発明の第１実施形態に係る電源装置の第２の直流電力変換回路の力行時における各スイッチング素子のＯＮ／ＯＦＦと電流の流れを示す図である。
【図２Ｄ】本発明の第１実施形態に係る電源装置の第２の直流電力変換回路の回生時における各スイッチング素子のＯＮ／ＯＦＦと電流の流れを示す図である。
【図３Ａ】本発明の第１実施形態に係る電源装置の第１の直流電力変換回路の力行時における各スイッチング素子のＯＮ／ＯＦＦと各電流の変化を示す図である。
【図３Ｂ】本発明の第１実施形態に係る電源装置の第１の直流電力変換回路の回生時における各スイッチング素子のＯＮ／ＯＦＦと各電流の変化を示す図である。
【図３Ｃ】本発明の第１実施形態に係る電源装置の第２の直流電力変換回路の力行時における各スイッチング素子のＯＮ／ＯＦＦと各電流の変化を示す図である。
【図３Ｄ】本発明の第１実施形態に係る電源装置の第２の直流電力変換回路の回生時における各スイッチング素子のＯＮ／ＯＦＦと各電流の変化を示す図である。
【図４】本発明の第１実施形態に係る電源装置の第１制御モードにおける各スイッチング素子のＯＮ／ＯＦＦと、第１デューティおよび第２デューティと、負荷電圧との変化を示す図である。
【図５Ａ】本発明の第１実施形態に係る電源装置の第２制御モードの力行時における各スイッチング素子のＯＮ／ＯＦＦと各電流の流れを示す図である。
【図５Ｂ】本発明の第１実施形態に係る電源装置の第２制御モードの回生時における各スイッチング素子のＯＮ／ＯＦＦと各電流の流れを示す図である。
【図６Ａ】本発明の第１実施形態に係る電源装置の第２制御モードの力行時における各スイッチング素子のＯＮ／ＯＦＦと各電流の変化を示す図である。
【図６Ｂ】本発明の第１実施形態に係る電源装置の第２制御モードの回生時における各スイッチング素子のＯＮ／ＯＦＦと各電流の変化を示す図である。
【図７】本発明の第１実施形態に係る電源装置の第２制御モードにおける各スイッチング素子のＯＮ／ＯＦＦと、第１デューティおよび第２デューティと、負荷電圧との変化を示す図である。
【図８】本発明の第１実施形態に係る電源装置の負荷電圧と第１および第２電圧と各出力電圧との関係を示す図である。
【図９Ａ】本発明の第１実施形態に係る電源装置の第３制御モードの力行時における各スイッチング素子のＯＮ／ＯＦＦと各電流の変化を示す図である。
【図９Ｂ】本発明の第１実施形態に係る電源装置の第３制御モードの回生時における各スイッチング素子のＯＮ／ＯＦＦと各電流の変化を示す図である。
【図１０Ａ】本発明の第１実施形態に係る電源装置の第４制御モードの力行時における第１および第２リアクトルの状態と、各スイッチング素子のＯＮ／ＯＦＦと、各電流の流れと、を示す図である。
【図１０Ｂ】本発明の第１実施形態に係る電源装置の第４制御モードの回生時における第１および第２リアクトルの状態と、各スイッチング素子のＯＮ／ＯＦＦと、各電流の流れと、を示す図である。
【図１１Ａ】本発明の第１実施形態に係る電源装置の第４制御モードの力行時における各スイッチング素子のＯＮ／ＯＦＦと各電流の変化を示す図である。
【図１１Ｂ】本発明の第１実施形態に係る電源装置の第４制御モードの回生時における各スイッチング素子のＯＮ／ＯＦＦと各電流の変化を示す図である。
【図１２】本発明の第１実施形態に係る電源装置の第５制御モードにおける第１および第２デューティと各電圧の変化を示す図である。
【図１３Ａ】本発明の第１実施形態に係る電源装置の第５制御モードにおけるループ電流の流れを示す図である。
【図１３Ｂ】本発明の第１実施形態に係る電源装置の第５制御モードにおけるループ電流の流れを示す図である。
【図１４】本発明の第１実施形態に係る電源装置の第８制御モードにおける構成図である。
【図１５】本発明の第１実施形態に係る電源装置の第９制御モードにおける構成図である。
【図１６】本発明の第２実施形態に係る電源装置の構成図である。
【図１７Ａ】本発明の第２実施形態に係る電源装置の第１の直流電力変換回路の力行時における各スイッチング素子のＯＮ／ＯＦＦと電流の流れを示す図である。
【図１７Ｂ】本発明の第２実施形態に係る電源装置の第１の直流電力変換回路の回生時における各スイッチング素子のＯＮ／ＯＦＦと電流の流れを示す図である。
【図１７Ｃ】本発明の第２実施形態に係る電源装置の第２の直流電力変換回路の力行時における各スイッチング素子のＯＮ／ＯＦＦと電流の流れを示す図である。
【図１７Ｄ】本発明の第２実施形態に係る電源装置の第２の直流電力変換回路の回生時における各スイッチング素子のＯＮ／ＯＦＦと電流の流れを示す図である。
【図１８Ａ】本発明の第２実施形態に係る電源装置の第１の直流電力変換回路の力行時における各スイッチング素子のＯＮ／ＯＦＦと各電流の変化を示す図である。
【図１８Ｂ】本発明の第２実施形態に係る電源装置の第１の直流電力変換回路の回生時における各スイッチング素子のＯＮ／ＯＦＦと各電流の変化を示す図である。
【図１８Ｃ】本発明の第２実施形態に係る電源装置の第２の直流電力変換回路の力行時における各スイッチング素子のＯＮ／ＯＦＦと各電流の変化を示す図である。
【図１８Ｄ】本発明の第２実施形態に係る電源装置の第２の直流電力変換回路の回生時における各スイッチング素子のＯＮ／ＯＦＦと各電流の変化を示す図である。
【図１９】本発明の第２実施形態に係る電源装置の第１制御モードにおける各スイッチング素子のＯＮ／ＯＦＦと、第１デューティおよび第２デューティと、負荷電圧との変化を示す図である。
【図２０Ａ】本発明の第２実施形態に係る電源装置の第２制御モードの力行時における各スイッチング素子のＯＮ／ＯＦＦと各電流の流れを示す図である。
【図２０Ｂ】本発明の第２実施形態に係る電源装置の第２制御モードの回生時における各スイッチング素子のＯＮ／ＯＦＦと各電流の流れを示す図である。
【図２１Ａ】本発明の第２実施形態に係る電源装置の第２制御モードの力行時における各スイッチング素子のＯＮ／ＯＦＦと各電流の変化を示す図である。
【図２１Ｂ】本発明の第２実施形態に係る電源装置の第２制御モードの回生時における各スイッチング素子のＯＮ／ＯＦＦと各電流の変化を示す図である。
【図２２Ａ】本発明の第２実施形態に係る電源装置の第２制御モードの力行時における各スイッチング素子のＯＮ／ＯＦＦと各電流の変化を示す図である。
【図２２Ｂ】本発明の第２実施形態に係る電源装置の第２制御モードの負荷停止時における各スイッチング素子のＯＮ／ＯＦＦと各電流の変化を示す図である。
【図２２Ｃ】本発明の第２実施形態に係る電源装置の第２制御モードの回生時における各スイッチング素子のＯＮ／ＯＦＦと各電流の変化を示す図である。
【図２３】本発明の第２実施形態に係る電源装置の第２制御モードにおける各スイッチング素子のＯＮ／ＯＦＦと、第１デューティおよび第２デューティと、負荷電圧との変化を示す図である。
【図２４】本発明の第２実施形態に係る電源装置の負荷電圧と第１および第２電圧と各出力電圧との関係を示す図である。
【図２５Ａ】本発明の第２実施形態に係る電源装置の第３制御モードの力行時における各スイッチング素子のＯＮ／ＯＦＦと各電流の変化を示す図である。
【図２５Ｂ】本発明の第２実施形態に係る電源装置の第３制御モードの回生時における各スイッチング素子のＯＮ／ＯＦＦと各電流の変化を示す図である。
【図２６】本発明の第２実施形態に係る電源装置の第４制御モードにおける磁気結合が無い負荷停止時の各スイッチング素子のＯＮ／ＯＦＦと各電流の変化を示す図である。
【図２７】本発明の第２実施形態に係る電源装置の第４制御モードにおける磁気結合が有る負荷停止時の各スイッチング素子のＯＮ／ＯＦＦと各電流の変化を示す図である。
【図２８】本発明の第２実施形態に係る電源装置の第５制御モードにおける第１および第２電圧と各出力電圧との変化を示す図である。
【図２９Ａ】本発明の第２実施形態に係る電源装置の第５制御モードにおける第１〜第３ループ電流の流れを示す図である。
【図２９Ｂ】本発明の第２実施形態に係る電源装置の第５制御モードにおける第１〜第３ループ電流の流れを示す図である。
【図３０Ａ】本発明の第２実施形態に係る電源装置の第１０制御モードにおける構成図である。
【図３０Ｂ】本発明の第２実施形態に係る電源装置の第１０制御モードにおける構成図である。
【図３０Ｃ】本発明の第２実施形態に係る電源装置の第１０制御モードにおける構成図である。
【図３１】本発明の第２実施形態の第１変形例に係る電源装置の構成図である。
【図３２】本発明の第２実施形態の第１変形例に係る電源装置の構成図である。
【図３３Ａ】本発明の第２実施形態の第１変形例に係る電源装置の力行時における各電流の流れを示す図である。
【図３３Ｂ】本発明の第２実施形態の第１変形例に係る電源装置の回生時における各電流の流れを示す図である。
【図３３Ｃ】本発明の第２実施形態の第１変形例に係る電源装置の力行時における各電流の流れを示す図である。
【図３３Ｄ】本発明の第２実施形態の第１変形例に係る電源装置の回生時における各電流の流れを示す図である。
【図３４】本発明の第２実施形態の第１変形例に係る電源装置の第２制御モードにおける各スイッチング素子のＯＮ／ＯＦＦと、第１および第２降圧デューティと、第１および第２昇圧デューティと、各電圧との変化を示す図である。
【図３５Ａ】本発明の第２実施形態の第１変形例に係る電源装置の第５制御モードにおける電流ループの流れを示す図である。
【図３５Ｂ】本発明の第２実施形態の第１変形例に係る電源装置の第５制御モードにおける電流ループの流れを示す図である。
【図３５Ｃ】本発明の第２実施形態の第１変形例に係る電源装置の第５制御モードにおける第１〜第３ループ電流の流れを示す図である。
【図３５Ｄ】本発明の第２実施形態の第１変形例に係る電源装置の第５制御モードにおける第１〜第３ループ電流の流れを示す図である。
【図３６】本発明の第２実施形態の第２変形例に係る電源装置の構成図である。
【図３７Ａ】本発明の第２実施形態の第２変形例に係る電源装置の力行時における各電流の流れを示す図である。
【図３７Ｂ】本発明の第２実施形態の第２変形例に係る電源装置の回生時における各電流の流れを示す図である。
【図３７Ｃ】本発明の第２実施形態の第２変形例に係る電源装置の力行時における各電流の流れを示す図である。
【図３７Ｄ】本発明の第２実施形態の第２変形例に係る電源装置の回生時における各電流の流れを示す図である。
【図３８】本発明の第２実施形態の第２変形例に係る電源装置の第２制御モードにおける各スイッチング素子のＯＮ／ＯＦＦと、第１および第２降圧デューティと、第１および第２昇圧デューティと、各電圧との変化を示す図である。
【図３９Ａ】本発明の第２実施形態の第２変形例に係る電源装置の第５制御モードにおける電流ループの流れを示す図である。
【図３９Ｂ】本発明の第２実施形態の第２変形例に係る電源装置の第５制御モードにおける電流ループの流れを示す図である。
【図３９Ｃ】本発明の第２実施形態の第２変形例に係る電源装置の第５制御モードにおける第１〜第３ループ電流の流れを示す図である。
【図３９Ｄ】本発明の第２実施形態の第２変形例に係る電源装置の第５制御モードにおける第１〜第３ループ電流の流れを示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
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。
本発明の実施形態に係る電源装置は、例えば車両の走行駆動力を発生可能な電動機の力行および回生を制御するインバータなどの負荷に直流電力を供給する電源装置を成している。
【００２２】
（第１実施形態）
本発明の第１実施形態による電源装置１０は、図１に示すように、第１の直流電力変換回路（ＲＥＧ１）１１と、第２の直流電力変換回路（ＲＥＧ２）１２と、負荷（ＬＤ）１３と、キャパシタ（ＣＡ）１４と、制御装置１５と、を備えている。負荷１３は、第１および第２の直流電力変換回路１１，１２から供給される直流電力によって駆動可能であるとともに、発電による直流電力を第１および第２の直流電力変換回路１１，１２に供給可能である。キャパシタ（ＣＡ）１４は負荷１３の両端に接続されている。
【００２３】
第１の直流電力変換回路（ＲＥＧ１）１１は、例えばバッテリなどの第１電源ＢＴ１と、第１スイッチ群を構成するＩＧＢＴ（Insulated Gate Bipolar mode Transistor）などの第１および第２スイッチング素子ＳＷ１，ＳＷ２と、第１リアクトルＬ１と、を備えている。
第２の直流電力変換回路（ＲＥＧ２）１２は、例えばバッテリなどの第２電源ＢＴ２と、第２スイッチ群を構成するＩＧＢＴなどの第３および第４スイッチング素子ＳＷ３，ＳＷ４と、第２リアクトルＬ２と、を備えている。
なお、第１電源ＢＴ１から出力される第１電圧ＶＢ１と、第２電源ＢＴ２から出力される第２電圧ＶＢ２とは、ゼロを含む所定の電圧差Ｖｄ（＝ＶＢ２−ＶＢ１）を有している。
【００２４】
電源装置１０は、第１ノードＡ〜第６ノードＦを備えている。
第１ノードＡには第２電源ＢＴ２の正極が接続され、第２ノードＢには第２電源ＢＴ２の負極が接続され、第３ノードＣには第１電源ＢＴ１の正極が接続され、第４ノードＤには第１電源ＢＴ１の負極が接続されている。第５ノードＥと第３ノードＣとには第２リアクトルＬ２の両端が接続され、第６ノードＦと第２ノードＢとには第１リアクトルＬ１の両端が接続されている。
第１スイッチング素子ＳＷ１のコレクタは第３ノードＣに接続され、エミッタは第６ノードＦに接続されている。第２スイッチング素子ＳＷ２のコレクタは第６ノードＦに接続され、エミッタは第４ノードＤに接続されている。第３スイッチング素子ＳＷ３のコレクタは第１ノードＡに接続され、エミッタは第５ノードＥに接続されている。第４スイッチング素子ＳＷ４のコレクタは第５ノードＥに接続され、エミッタは第２ノードＢに接続されている。各スイッチング素子ＳＷ１〜ＳＷ４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各ダイオードＤ１〜Ｄ４が接続されている。
【００２５】
第１および第２の直流電力変換回路１１，１２は、共通の接続点である第２ノードＢおよび第３ノードＣで接続されており、少なくとも第１および第２リアクトルＬ１，Ｌ２が直列に接続されて成るループ回路ＬＣを形成している。
より詳細には、ループ回路ＬＣは、第１の直流電力変換回路１１の第１リアクトルＬ１および第１スイッチング素子ＳＷ１と、第２の直流電力変換回路１２の第２リアクトルＬ２および第４スイッチング素子ＳＷ４と、が直列に接続されて形成されている。第１の直流電力変換回路１１の第１リアクトルＬ１および第１スイッチング素子ＳＷ１は、第２ノードＢおよび第３ノードＣ間に第６ノードＦを介して直列に接続されている。第２の直流電力変換回路１２の第２リアクトルＬ２および第４スイッチング素子ＳＷ４は、第３ノードＣおよび第２ノードＢ間に第５ノードＥを介して直列に接続されている。
【００２６】
第１および第２の直流電力変換回路１１，１２は、制御装置１５から出力されて各スイッチング素子ＳＷ１〜ＳＷ４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）によって互いに独立に駆動可能に制御される。
より詳細には、第１の直流電力変換回路１１の第１および第２スイッチング素子ＳＷ１，ＳＷ２の組と、第２の直流電力変換回路１２の第３および第４スイッチング素子ＳＷ３，ＳＷ４の組とのうち、少なくとも何れか１つの組がスイッチング動作を行なうように制御される。このスイッチング動作では、各スイッチング素子ＳＷ１〜ＳＷ４が交互に閉接（ＯＮ）および開放（ＯＦＦ）に切り替えられる。
【００２７】
第１の直流電力変換回路１１は、例えば図２Ａおよび図３Ａに示すように、負荷１３に直流電力を供給する力行時に、第１スイッチング素子ＳＷ１をＯＮかつ第２スイッチング素子ＳＷ２をＯＦＦにする。これによって、順次、第１電源ＢＴ１と、第１スイッチング素子ＳＷ１と、第１リアクトルＬ１と、第２電源ＢＴ２と、を経由して負荷１３に電流を流す。一方、第１スイッチング素子ＳＷ１をＯＦＦかつ第２スイッチング素子ＳＷ２をＯＮにすることによって、順次、第２スイッチング素子ＳＷ２および第２ダイオードＤ２と、第１リアクトルＬ１と、第２電源ＢＴ２と、を経由する還流電流を流す。
また、第１の直流電力変換回路１１は、例えば図２Ｂおよび図３Ｂに示すように、負荷１３から直流電力が供給される回生時に、第１スイッチング素子ＳＷ１をＯＦＦかつ第２スイッチング素子ＳＷ２をＯＮにする。これによって、順次、第２電源ＢＴ２と、第１リアクトルＬ１と、第２スイッチング素子ＳＷ２と、を経由する電流を流す。一方、第１スイッチング素子ＳＷ１をＯＮかつ第２スイッチング素子ＳＷ２をＯＦＦにすることによって、順次、第２電源ＢＴ２と、第１リアクトルＬ１と、第１スイッチング素子ＳＷ１および第１ダイオードＤ１と、第１電源ＢＴ１と、を経由する電流を流す。
【００２８】
第２の直流電力変換回路１２は、例えば図２Ｃおよび図３Ｃに示すように、負荷１３に直流電力を供給する力行時に、第４スイッチング素子ＳＷ４をＯＮかつ第３スイッチング素子ＳＷ３をＯＦＦにする。これによって、順次、第１電源ＢＴ１と、第２リアクトルＬ２と、第４スイッチング素子ＳＷ４と、第２電源ＢＴ２と、を経由して負荷１３に電流を流す。一方、第４スイッチング素子ＳＷ４をＯＦＦかつ第３スイッチング素子ＳＷ３をＯＮにすることによって、順次、第１電源ＢＴ１と、第２リアクトルＬ２と、第３スイッチング素子ＳＷ３および第３ダイオードＤ３と、を経由する還流電流を流す。
また、第２の直流電力変換回路１２は、例えば図２Ｄおよび図３Ｄに示すように、負荷１３から直流電力が供給される回生時に、第４スイッチング素子ＳＷ４をＯＦＦかつ第３スイッチング素子ＳＷ３をＯＮにする。これによって、順次、第３スイッチング素子ＳＷ３と、第２リアクトルＬ２と、第１電源ＢＴ１と、を経由する電流を流す。一方、第４スイッチング素子ＳＷ４をＯＮかつ第３スイッチング素子ＳＷ３をＯＦＦにすることによって、順次、第２電源ＢＴ２と、第４スイッチング素子ＳＷ４および第４ダイオードＤ４と、第２リアクトルＬ２と、第１電源ＢＴ１と、を経由する電流を流す。
【００２９】
なお、図３Ａ〜Ｄに示す時間ｔに応じた電流の波形において、図１に示すように、第１リアクトルＬ１を通過する電流（第１リアクトル電流）Ｉ（Ｌ１）は第６ノードＦから第２ノードＢに向かう方向を正としている。第２リアクトルＬ２を通過する電流（第２リアクトル電流）Ｉ（Ｌ２）は第３ノードＣから第５ノードＥに向かう方向を正としている。各スイッチング素子ＳＷ１〜ＳＷ４および各ダイオードＤ１〜Ｄ４を通過する電流を合算した各電流Ｉ（ＳＷ１）〜Ｉ（ＳＷ４）は、コレクタからエミッタに向かう方向を正としている。各第１電源ＢＴ１および第２電源ＢＴ２を通過する各電流Ｉ（ＢＴ１），Ｉ（ＢＴ２）は、負極から正極に向かう方向を正としている。負荷１３およびキャパシタ１４を通過する電流を合算した電流Ｉ（ＬＤ）は第１ノードＡから第４ノードＤに向かう方向を正としている。
【００３０】
制御装置１５は、負荷制御部２１と、接続切替制御部２２と、を備えている。
負荷制御部２１は、負荷１３の動作を制御する。例えば、負荷１３が３相のブラシレスＤＣモータなどの電動機と、この電動機の力行および回生を制御するインバータとを備える場合には、負荷制御部２１はインバータの電力変換動作を制御する。より詳細には、電動機の力行運転時には、負荷制御部２１は、インバータの直流側の両極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、電動機の回生運転時には、負荷制御部２１は、電動機の回転角に基づいて同期を取りつつ電動機から出力される交流の発電電力を直流電力に変換する。
【００３１】
接続切替制御部２２は、パルス幅変調（ＰＷＭ）による信号（ＰＷＭ信号）を各スイッチング素子ＳＷ１〜ＳＷ４のゲートに入力することによって、第１および第２の直流電力変換回路１１，１２を互いに独立に駆動可能である。接続切替制御部２２は、第１の直流電力変換回路１１の第１および第２スイッチング素子ＳＷ１，ＳＷ２の組と、第２の直流電力変換回路１２の第３および第４スイッチング素子ＳＷ３，ＳＷ４の組とのうち、少なくとも何れか１つの組がスイッチング動作を行なうように制御する。これによって、負荷１３に印加される電圧（負荷電圧）Ｖ０を、第１電源ＢＴ１の第１電圧ＶＢ１および第２電源ＢＴ２の第２電圧ＶＢ２のうちの何れか大きい方と、第１電圧ＶＢ１および第２電圧ＶＢ２の和（＝ＶＢ１＋ＶＢ２）との間の電圧範囲内に制御する。
例えば、電圧差Ｖｄ（＝ＶＢ２−ＶＢ１）がゼロである場合には、接続切替制御部２２は、負荷電圧Ｖ０を第１電圧ＶＢ１（＝第２電圧ＶＢ２）と第１電圧ＶＢ１および第２電圧ＶＢ２の和（＝ＶＢ１＋ＶＢ２）との間の電圧範囲内に制御する。
【００３２】
接続切替制御部２２は、第１の直流電力変換回路１１の第１および第２スイッチング素子ＳＷ１，ＳＷ２を反転して交互に閉接および開放（ＯＮ／ＯＦＦ）に切り替えるスイッチング動作を、第１デューティＤｕｔｙ１によって制御する。第１デューティＤｕｔｙ１は、下記数式（１）に示すように、第１スイッチング素子ＳＷ１のオン時間ｔ（ＳＷ１）と第２スイッチング素子ＳＷ２のオン時間ｔ（ＳＷ２）とにより定義されている。
例えば、第１スイッチング素子ＳＷ１をＯＦＦかつ第２スイッチング素子ＳＷ２をＯＮとする状態は、第１デューティＤｕｔｙ１＝０％の状態である。一方、第１スイッチング素子ＳＷ１をＯＮかつ第２スイッチング素子ＳＷ２をＯＦＦとする状態は、第１デューティＤｕｔｙ１＝１００％の状態である。
接続切替制御部２２は、第１デューティＤｕｔｙ１によって第１電圧ＶＢ１を降圧して第１の直流電力変換回路１１から出力可能であり、第１の直流電力変換回路１１の出力電圧Ｖ１０（つまり、第２ノードＢと第４ノードＤとの間の電圧）を、第１電圧ＶＢ１と第１デューティＤｕｔｙ１との積（ＶＢ１×Ｄｕｔｙ１＝Ｖ１０）として制御する。
【００３３】
【数１】
2014239573.tif 000003
【００３４】
接続切替制御部２２は、第２の直流電力変換回路１２の第３および第４スイッチング素子ＳＷ３，ＳＷ４を反転して交互に閉接および開放（ＯＮ／ＯＦＦ）に切り替えるスイッチング動作を、第２デューティＤｕｔｙ２によって制御する。第２デューティＤｕｔｙ２は、上記数式（１）に示すように、第３スイッチング素子ＳＷ３のオン時間ｔ（ＳＷ３）と第４スイッチング素子ＳＷ４のオン時間ｔ（ＳＷ４）とにより定義されている。
例えば、第４スイッチング素子ＳＷ４をＯＦＦかつ第３スイッチング素子ＳＷ３をＯＮとする状態は、第２デューティＤｕｔｙ２＝０％の状態である。一方、第４スイッチング素子ＳＷ４をＯＮかつ第３スイッチング素子ＳＷ３をＯＦＦとする状態は、第２デューティＤｕｔｙ２＝１００％の状態である。
接続切替制御部２２は、第２デューティＤｕｔｙ２によって第２電圧ＶＢ２を降圧して第２の直流電力変換回路１２から出力可能であり、第２の直流電力変換回路１２の出力電圧Ｖ２０（つまり、第１ノードＡと第３ノードＣとの間の電圧）を、第２電圧ＶＢ２と第２デューティＤｕｔｙ２との積（ＶＢ２×Ｄｕｔｙ２＝Ｖ２０）として制御する。
【００３５】
なお、上記数式（１）に示すように、適宜の負荷電圧Ｖ０および電圧差Ｖｄ（＝ＶＢ２−ＶＢ１）に対して、第１デューティＤｕｔｙ１は第１電源ＢＴ１の第１電圧ＶＢ１によって記述され、第２デューティＤｕｔｙ２は第２電源ＢＴ２の第２電圧ＶＢ２によって記述される。これに対して、下記数式（２）に示すように、電圧差Ｖｄ（＝ＶＢ２−ＶＢ１）に基づき、第１デューティＤｕｔｙ１は第２電源ＢＴ２の第２電圧ＶＢ２によって記述可能であり、第２デューティＤｕｔｙ２は第１電源ＢＴ１の第１電圧ＶＢ１によって記述可能である。しかしながら、接続切替制御部２２は、制御応答の発散を防ぐために、下記数式（２）に示す各デューティＤｕｔｙ１，Ｄｕｔｙ２を用いることなく、上記数式（１）に示す各デューティＤｕｔｙ１，Ｄｕｔｙ２を用いてスイッチング動作を制御する。
【００３６】
【数２】
2014239573.tif 000004
【００３７】
本発明の第１実施形態による電源装置１０は上記構成を備えており、次に、電源装置１０の動作、つまり接続切替制御部２２の制御動作について説明する。
【００３８】
（第１実施形態の第１制御モード）
接続切替制御部２２は、図２Ａ〜Ｄおよび図３Ａ〜Ｄに示すように、第１制御モードとして、第１および第２の直流電力変換回路１１，１２を排他的に駆動する。これによって、負荷電圧Ｖ０を、第１電圧ＶＢ１または第２電圧ＶＢ２と、第１電圧ＶＢ１および第２電圧ＶＢ２の和（＝ＶＢ１＋ＶＢ２）との間の電圧範囲内に制御可能である。
なお、電圧差Ｖｄ（＝ＶＢ２−ＶＢ１）がゼロである場合には、接続切替制御部２２は、負荷１３に対して第１電源ＢＴ１および第２電源ＢＴ２を並列接続状態にすることによって、負荷電圧Ｖ０を第１電圧ＶＢ１（＝第２電圧ＶＢ２）にすることができる。
【００３９】
例えば、接続切替制御部２２は、図４に示すように、第１および第４スイッチング素子ＳＷ１，ＳＷ４をＯＦＦかつ第２および第３スイッチング素子ＳＷ２，ＳＷ３をＯＮにすることによって、負荷１３に対して第１および第２電源ＢＴ１，ＢＴ２を並列接続状態にする。
接続切替制御部２２は、第１および第２電源ＢＴ１，ＢＴ２の並列接続状態から第３スイッチング素子ＳＷ３をＯＦＦとし、かつ第１デューティＤｕｔｙ１をゼロから１００％に向かい徐々に増大させるスイッチング動作を実行する。これによって、第１電源ＢＴ１の電力を第１リアクトルＬ１と第２電源ＢＴ２とを経由して負荷１３およびキャパシタ１４に供給する。これに伴い、キャパシタ１４は充電され、負荷電圧Ｖ０（＝Ｖ１０＋ＶＢ２＝ＶＢ１×Ｄｕｔｙ１＋ＶＢ２）は第１デューティＤｕｔｙ１に応じて徐々に増大する。そして、第１デューティＤｕｔｙ１が１００％に到達すると、第１および第２電源ＢＴ１，ＢＴ２は負荷１３に対して直列接続状態になり、負荷電圧Ｖ０は第１電圧ＶＢ１および第２電圧ＶＢ２の和（＝ＶＢ１＋ＶＢ２）になる。なお、この直列接続状態では第４スイッチング素子ＳＷ４がＯＮにされてもよい。
また、接続切替制御部２２は、第１および第２電源ＢＴ１，ＢＴ２の直列接続状態から第１デューティＤｕｔｙ１を１００％からゼロに向かい徐々に減少させるスイッチング動作を実行する。これによって、キャパシタ１４に充電された電荷を負荷１３で消費させるとともに第２電源ＢＴ２と第１リアクトルＬ１とを経由して第１電源ＢＴ１に供給する。これに伴い、第１電源ＢＴ１は充電され、負荷電圧Ｖ０（＝Ｖ１０＋ＶＢ２＝ＶＢ１×Ｄｕｔｙ１＋ＶＢ２）は第１デューティＤｕｔｙ１に応じて徐々に低下する。そして、接続切替制御部２２は、第１デューティＤｕｔｙ１がゼロに到達した場合に第３スイッチング素子ＳＷ３をＯＮにすることによって、第１および第２電源ＢＴ１，ＢＴ２を負荷１３に対して並列接続状態とし、負荷電圧Ｖ０を第１電圧ＶＢ１（＝第２電圧ＶＢ２）にする。
【００４０】
同様にして、接続切替制御部２２は、第１および第２電源ＢＴ１，ＢＴ２の並列接続状態から第２スイッチング素子ＳＷ２をＯＦＦとし、かつ第２デューティＤｕｔｙ２をゼロから１００％に向かい徐々に増大させるスイッチング動作を実行する。これによって、第２電源ＢＴ２の電力を第２リアクトルＬ２と第１電源ＢＴ１とを経由して負荷１３およびキャパシタ１４に供給する。これに伴い、キャパシタ１４は充電され、負荷電圧Ｖ０（＝Ｖ２０＋ＶＢ１＝ＶＢ２×Ｄｕｔｙ２＋ＶＢ１）は第２デューティＤｕｔｙ２に応じて徐々に増大する。そして、第２デューティＤｕｔｙ２が１００％に到達すると、第１および第２電源ＢＴ１，ＢＴ２は負荷１３に対して直列接続状態になり、負荷電圧Ｖ０は第１電圧ＶＢ１および第２電圧ＶＢ２の和（＝ＶＢ１＋ＶＢ２）になる。なお、この直列接続状態では第１スイッチング素子ＳＷ１がＯＮにされてもよい。
また、接続切替制御部２２は、第１および第２電源ＢＴ１，ＢＴ２の直列接続状態から第２デューティＤｕｔｙ２を１００％からゼロに向かい徐々に減少させるスイッチング動作を実行する。これによって、キャパシタ１４に充電された電荷を負荷１３で消費させるとともに第１電源ＢＴ１と第２リアクトルＬ２とを経由して第２電源ＢＴ２に供給する。これに伴い、第２電源ＢＴ２は充電され、負荷電圧Ｖ０（＝Ｖ２０＋ＶＢ１＝ＶＢ２×Ｄｕｔｙ２＋ＶＢ１）は第２デューティＤｕｔｙ２に応じて徐々に減少する。そして、接続切替制御部２２は、第２デューティＤｕｔｙ２がゼロに到達した場合に第２スイッチング素子ＳＷ２をＯＮにすることによって、第１および第２電源ＢＴ１，ＢＴ２を負荷１３に対して並列接続状態とし、負荷電圧Ｖ０を第２電圧ＶＢ２（＝第１電圧ＶＢ１）にする。
【００４１】
（第１実施形態の第２制御モード）
また、接続切替制御部２２は、図５Ａ，Ｂおよび図６Ａ，Ｂに示すように、第２制御モードとして、第１および第２の直流電力変換回路１１，１２を同時に同位相のスイッチング動作で駆動する。これによって、負荷電圧Ｖ０を、第１電圧ＶＢ１または第２電圧ＶＢ２と、第１電圧ＶＢ１および第２電圧ＶＢ２の和（＝ＶＢ１＋ＶＢ２）との間の電圧範囲内に制御可能である。この場合、各スイッチング素子ＳＷ１〜ＳＷ４および各ダイオードＤ１〜Ｄ４および各リアクトルＬ１，Ｌ２を通過する電流は、第１および第２の直流電力変換回路１１，１２の互いの動作について相互干渉しない。また、各第１および第２電源ＢＴ１，ＢＴ２と負荷１３およびキャパシタ１４とを通過する電流は、第１および第２の直流電力変換回路１１，１２の互いの動作による電流の合成によって生成される。
【００４２】
例えば、電圧差Ｖｄ（＝ＶＢ２−ＶＢ１）がゼロである場合には、接続切替制御部２２は、図７に示すように、第１および第４スイッチング素子ＳＷ１，ＳＷ４をＯＦＦかつ第２および第３スイッチング素子ＳＷ２，ＳＷ３をＯＮにすることによって、負荷１３に対して第１および第２電源ＢＴ１，ＢＴ２を並列接続状態にする。
接続切替制御部２２は、第１および第２電源ＢＴ１，ＢＴ２の並列接続状態から第１および第２デューティＤｕｔｙ１，Ｄｕｔｙ２をゼロから１００％に向かい徐々に増大させるスイッチング動作を実行する。これによって、負荷１３およびキャパシタ１４に電力を供給する。これに伴い、キャパシタ１４は充電され、図８に示すように、負荷電圧Ｖ０（＝Ｖ１０＋ＶＢ２＝ＶＢ１×Ｄｕｔｙ１＋ＶＢ２＝Ｖ２０＋ＶＢ１＝ＶＢ２×Ｄｕｔｙ２＋ＶＢ１）は第１および第２デューティＤｕｔｙ１，Ｄｕｔｙ２に応じて徐々に増大する。そして、図７に示すように、第１および第２デューティＤｕｔｙ１，Ｄｕｔｙ２が１００％に到達すると、第１および第２電源ＢＴ１，ＢＴ２は負荷１３に対して直列接続状態になり、負荷電圧Ｖ０は第１電圧ＶＢ１および第２電圧ＶＢ２の和（＝ＶＢ１＋ＶＢ２）になる。
また、接続切替制御部２２は、第１および第２電源ＢＴ１，ＢＴ２の直列接続状態から第１および第２デューティＤｕｔｙ１，Ｄｕｔｙ２を１００％からゼロに向かい徐々に減少させるスイッチング動作を実行する。これによって、キャパシタ１４に充電された電荷を負荷１３で消費させるとともに第１および第２電源ＢＴ１，ＢＴ２に供給する。これに伴い、第１および第２電源ＢＴ１，ＢＴ２は充電され、図８に示すように、負荷電圧Ｖ０（＝Ｖ１０＋ＶＢ２＝ＶＢ１×Ｄｕｔｙ１＋ＶＢ２＝Ｖ２０＋ＶＢ１＝ＶＢ２×Ｄｕｔｙ２＋ＶＢ１）は、第１および第２デューティＤｕｔｙ１，Ｄｕｔｙ２に応じて徐々に減少する。そして、図７に示すように、第１および第２デューティＤｕｔｙ１，Ｄｕｔｙ２がゼロに到達すると、第１および第２電源ＢＴ１，ＢＴ２は負荷１３に対して並列接続状態になり、負荷電圧Ｖ０は第１電圧ＶＢ１（＝第２電圧ＶＢ２）になる。
【００４３】
（第１実施形態の第３制御モード）
また、接続切替制御部２２は、図９Ａ，Ｂに示すように、第３制御モードとして、第１および第２の直流電力変換回路１１，１２を同時に駆動する際に、逆位相のスイッチング動作で駆動する。これによって、負荷電圧Ｖ０を、第１電圧ＶＢ１または第２電圧ＶＢ２と、第１電圧ＶＢ１および第２電圧ＶＢ２の和（＝ＶＢ１＋ＶＢ２）との間の電圧範囲内に制御可能である。さらに、第１および第２の直流電力変換回路１１，１２の互いの動作による電流のリップルが逆位相で重畳されるので、第２制御モードに比べて、負荷１３およびキャパシタ１４を通過する電流のリップルをより小さくすることができる。
【００４４】
（第１実施形態の第４制御モード）
また、接続切替制御部２２は、第４制御モードとして、例えば図１０Ａ，Ｂに示すように第１および第２リアクトルＬ１，Ｌ２が磁気的に結合されている状態で、第１および第２の直流電力変換回路１１，１２を同時に駆動する際に、同位相から任意にずらした位相（例えば、１８０°ずれた位相など）のスイッチング動作で駆動する。これによって、第１および第２リアクトル電流Ｉ（Ｌ１），Ｉ（Ｌ２）のリップル周波数を、スイッチング周波数よりも高くすることができる。例えば、スイッチング周波数が可聴帯域であっても、第１および第２リアクトルＬ１，Ｌ２にて発生する磁歪騒音の周波数を可聴帯域外として、騒音を抑制することができる。
【００４５】
なお、第１および第２リアクトルＬ１，Ｌ２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、磁気的に結合される。さらに、第１および第２リアクトルＬ１，Ｌ２は、例えば磁路を共用する共通のコアに互いに逆向き（逆相）に巻回されることによって、磁路の磁化を相殺する方向に各第１および第２リアクトル電流Ｉ（Ｌ１），Ｉ（Ｌ２）が流れるように設けられてもよい。
【００４６】
例えば、第１および第２リアクトルＬ１，Ｌ２が磁気的に結合されている状態において、接続切替制御部２２は、図１１Ａに示すように負荷１３に直流電力を供給する力行時に、第１の直流電力変換回路１１において第１スイッチング素子ＳＷ１をＯＮにすることによって、第１リアクトル電流Ｉ（Ｌ１）を増大させる。そして、第１スイッチング素子ＳＷ１をＯＦＦにすることによって、第１リアクトル電流Ｉ（Ｌ１）を減少させる状態で、第４スイッチング素子ＳＷ４をＯＮにすることによって、第２リアクトル電流Ｉ（Ｌ２）を増大させる。これによって、磁気結合に起因して第１リアクトルＬ１に誘起電圧を発生させ、第１リアクトル電流Ｉ（Ｌ１）を減少から増大に変化させる。そして、第４スイッチング素子ＳＷ４をＯＦＦにすることによって、第２リアクトル電流Ｉ（Ｌ２）を減少させるとともに、第１リアクトル電流Ｉ（Ｌ１）を減少させる。
さらに、接続切替制御部２２は、第２の直流電力変換回路１２において第４スイッチング素子ＳＷ４をＯＮにすることによって、第２リアクトル電流Ｉ（Ｌ２）を増大させる。そして、第４スイッチング素子ＳＷ４をＯＦＦにすることによって、第２リアクトル電流Ｉ（Ｌ２）を減少させる状態で、第１スイッチング素子ＳＷ１をＯＮにすることによって、第１リアクトル電流Ｉ（Ｌ１）を増大させる。これによって、磁気結合に起因して第２リアクトルＬ２に誘起電圧を発生させ、第２リアクトル電流Ｉ（Ｌ２）を減少から増大に変化させる。そして、第１スイッチング素子ＳＷ１をＯＦＦにすることによって、第１リアクトル電流Ｉ（Ｌ１）を減少させるとともに、第２リアクトル電流Ｉ（Ｌ２）を減少させる。
これらによって、接続切替制御部２２は、第１および第２リアクトル電流Ｉ（Ｌ１），Ｉ（Ｌ２）の周波数をスイッチング周波数の２倍とし、第１および第２リアクトルＬ１，Ｌ２にて発生する磁歪騒音の周波数を可聴帯域外まで高くすることができる。
【００４７】
同様にして、接続切替制御部２２は、図１１Ｂに示すように、負荷１３から直流電力が供給される回生時に、第１の直流電力変換回路１１において第１スイッチング素子ＳＷ１をＯＮにすることによって、第１リアクトル電流Ｉ（Ｌ１）の絶対値を減少させる。そして、第１スイッチング素子ＳＷ１をＯＦＦにすることによって、第１リアクトル電流Ｉ（Ｌ１）の絶対値を増大させる状態で、第４スイッチング素子ＳＷ４をＯＮにすることによって、第２リアクトル電流Ｉ（Ｌ２）の絶対値を減少させる。これによって、磁気結合に起因して第１リアクトルＬ１に誘起電圧を発生させ、第１リアクトル電流Ｉ（Ｌ１）の絶対値を増大から減少に変化させる。そして、第４スイッチング素子ＳＷ４をＯＦＦにすることによって、第２リアクトル電流Ｉ（Ｌ２）の絶対値を増大させるとともに、第１リアクトル電流Ｉ（Ｌ１）の絶対値を増大させる。
さらに、接続切替制御部２２は、第２の直流電力変換回路１２において第４スイッチング素子ＳＷ４をＯＮにすることによって、第２リアクトル電流Ｉ（Ｌ２）の絶対値を減少させる。そして、第４スイッチング素子ＳＷ４をＯＦＦにすることによって、第２リアクトル電流Ｉ（Ｌ２）の絶対値を増大させる状態で、第１スイッチング素子ＳＷ１をＯＮにすることによって、第１リアクトル電流Ｉ（Ｌ１）の絶対値を減少させる。これによって、磁気結合に起因して第２リアクトルＬ２に誘起電圧を発生させ、第２リアクトル電流Ｉ（Ｌ２）の絶対値を増大から減少に変化させる。そして、第１スイッチング素子ＳＷ１をＯＦＦにすることによって、第１リアクトル電流Ｉ（Ｌ１）の絶対値を増大させるとともに、第２リアクトル電流Ｉ（Ｌ２）の絶対値を増大させる。
これらによって、接続切替制御部２２は、第１および第２リアクトル電流Ｉ（Ｌ１），Ｉ（Ｌ２）の周波数をスイッチング周波数の２倍とし、第１および第２リアクトルＬ１，Ｌ２にて発生する磁歪騒音の周波数を可聴帯域外まで高くすることができる。
【００４８】
（第１実施形態の第５制御モード）
また、接続切替制御部２２は、第１および第２の直流電力変換回路１１，１２を同時に駆動する場合に、第５制御モードとして、少なくとも第１および第２デューティＤｕｔｙ１，Ｄｕｔｙ２の何れか１つを変化させることによって、第１電圧ＶＢ１および第２電圧ＶＢ２と負荷電圧Ｖ０とを任意に制御可能である。
例えば、第１および第２デューティＤｕｔｙ１，Ｄｕｔｙ２が相違する場合には、第１および第２の直流電力変換回路１１，１２の昇圧比（第１および第２電圧ＶＢ１，ＶＢ２と負荷電圧Ｖ０との比）が相違するため、第１および第２電源ＢＴ１，ＢＴ２間で電荷が移動する。これに伴い、第１および第２電圧ＶＢ１，ＶＢ２は変化し、第１および第２の直流電力変換回路１１，１２の昇圧比に見合った電圧で均衡を保つ。
【００４９】
例えば、図１２に示すように、電圧差Ｖｄ（＝ＶＢ２−ＶＢ１）がゼロである状態における第１および第２デューティＤｕｔｙ１，Ｄｕｔｙ２に対して、第１デューティＤｕｔｙ１を第１デューティＤｕｔｙ１´に変化させた場合には、この第１デューティＤｕｔｙ１´は、均衡のとれた状態の第１および第２電圧ＶＢ１´，ＶＢ２´と負荷電圧Ｖ０´とによって、下記数式（３）に示すように記述される。
下記数式（３）において、例えば、負荷１３と第１および第２電源ＢＴ１，ＢＴ２との間の電力の授受が無く、各素子での損失を無視することができ、電荷の移動に対する第１および第２電圧ＶＢ１，ＶＢ２の変化が直線的であると仮定すると、第１電圧変化（＝ＶＢ１´−ＶＢ１）と第２電圧変化（＝−ＶＢ２´＋ＶＢ２）とは等しいとみなすことができる。これによって、均衡のとれた状態の第１および第２電圧ＶＢ１´，ＶＢ２´と負荷電圧Ｖ０´とは、下記数式（４）に示すように記述される。
【００５０】
【数３】
2014239573.tif 000005
【００５１】
【数４】
2014239573.tif 000006
【００５２】
例えば、接続切替制御部２２は、図１３Ａに示すように、負荷電圧Ｖ０を維持しつつ、第１の直流電力変換回路１１の出力電圧Ｖ１０（＝ＶＢ１×Ｄｕｔｙ１）を低下させるとともに第２の直流電力変換回路１２の出力電圧Ｖ２０（＝ＶＢ２×Ｄｕｔｙ２）を増大させる場合には、第１デューティＤｕｔｙ１を減少させるとともに第２デューティＤｕｔｙ２を増大させる。これによって、第１電源ＢＴ１を放電するとともに第２電源ＢＴ２を充電するように、第１電源ＢＴ１と第２電源ＢＴ２との間の電荷の移動に対して、いわばエネルギーバッファとして作用するループ電流ＬＡが発生する。ループ電流ＬＡは、順次、第３ノードＣと、第１ノードＡと、第２ノードＢと、第４ノードＤとを循環する。
また、接続切替制御部２２は、図１３Ｂに示すように、負荷電圧Ｖ０を維持しつつ、出力電圧Ｖ１０（＝ＶＢ１×Ｄｕｔｙ１）を増大させるとともに出力電圧Ｖ２０（＝ＶＢ２×Ｄｕｔｙ２）を低下させる場合には、第１デューティＤｕｔｙ１を増大させるとともに第２デューティＤｕｔｙ２を減少させる。これによって、第２電源ＢＴ２を放電するとともに第１電源ＢＴ１を充電するように、第１電源ＢＴ１と第２電源ＢＴ２との間の電荷の移動に対して、いわばエネルギーバッファとして作用するループ電流ＬＢが発生する。ループ電流ＬＢは、順次、第１ノードＡと、第３ノードＣと、第４ノードＤと、第２ノードＢとを循環する。
【００５３】
（第１実施形態の第６制御モード）
また、接続切替制御部２２は、第１〜第４制御モードにおいて、第６制御モードとして、第１電圧ＶＢ１および第２電圧ＶＢ２によって第１および第２デューティＤｕｔｙ１，Ｄｕｔｙ２を調整することによって、負荷電圧Ｖ０を任意の目標負荷電圧Ｖａに一致させるように制御可能である。
例えば、第１デューティＤｕｔｙ１が増大すると第１の直流電力変換回路１１の出力電圧Ｖ１０（＝ＶＢ１×Ｄｕｔｙ１）が増大し、第２電圧ＶＢ２に対する負荷電圧Ｖ０の昇圧比が増大する。これに基づき、接続切替制御部２２は、（Ｖａ／ＶＢ２）＞（Ｖ０／ＶＢ２）にて第１デューティＤｕｔｙ１を増大させ、（Ｖａ／ＶＢ２）＜（Ｖ０／ＶＢ２）にて第１デューティＤｕｔｙ１を減少させることによって、負荷電圧Ｖ０を任意の目標負荷電圧Ｖａに収束させる。
また、例えば、第２デューティＤｕｔｙ２が増大すると第２の直流電力変換回路１２の出力電圧Ｖ２０（＝ＶＢ２×Ｄｕｔｙ２）が増大し、第１電圧ＶＢ１に対する負荷電圧Ｖ０の昇圧比が増大する。これに基づき、接続切替制御部２２は、（Ｖａ／ＶＢ１）＞（Ｖ０／ＶＢ１）にて第２デューティＤｕｔｙ２を増大させ、（Ｖａ／ＶＢ１）＜（Ｖ０／ＶＢ１）にて第２デューティＤｕｔｙ２を減少させることによって、負荷電圧Ｖ０を任意の目標負荷電圧Ｖａに収束させる。
【００５４】
（第１実施形態の第７制御モード）
また、接続切替制御部２２は、第６制御モードにおいて、第７制御モードとして、第１電圧ＶＢ１および第２電圧ＶＢ２が相違する場合に、第１および第２デューティＤｕｔｙ１，Ｄｕｔｙ２を調整することによって、電圧差Ｖｄ（＝ＶＢ２−ＶＢ１）を小さくするように制御可能である。
例えば、電荷の移動に対する第１および第２電圧ＶＢ１，ＶＢ２の変化が直線的であると仮定すると、第１および第２電源ＢＴ１，ＢＴ２間で電荷が移動することによって均衡したときの第１および第２電圧ＶＢ１，ＶＢ２は同一電圧（＝（ＶＢ１＋ＶＢ２）／２）である。また、負荷電圧Ｖ０が任意の目標負荷電圧Ｖａに到達し、かつ第１および第２電圧ＶＢ１，ＶＢ２が等しいときには、昇圧比＝Ｖａ／（（ＶＢ１＋ＶＢ２）／２）である。
これらに基づき、接続切替制御部２２は、（Ｖａ／（（ＶＢ１＋ＶＢ２）／２））＞（Ｖ０／ＶＢ２）にて第１デューティＤｕｔｙ１を増大させ、（Ｖａ／（（ＶＢ１＋ＶＢ２）／２））＜（Ｖ０／ＶＢ２）にて第１デューティＤｕｔｙ１を減少させる。また、接続切替制御部２２は、（Ｖａ／（（ＶＢ１＋ＶＢ２）／２））＞（Ｖ０／ＶＢ１）にて第２デューティＤｕｔｙ２を増大させ、（Ｖａ／（（ＶＢ１＋ＶＢ２）／２））＜（Ｖ０／ＶＢ１）にて第２デューティＤｕｔｙ２を減少させる。これらによって、接続切替制御部２２は、負荷電圧Ｖ０を任意の目標負荷電圧Ｖａに収束させるとともに、第１および第２電圧ＶＢ１，ＶＢ２を同一に収束させる。
【００５５】
（第１実施形態の第８制御モード）
また、接続切替制御部２２は、第６および第７制御モードにおいて、図１４に示すように、少なくとも第１および第２電源ＢＴ１，ＢＴ２の何れか１つに負荷（例えば、第１および第２負荷ＬＤ１，ＬＤ２など）が接続されている状態であっても、第８制御モードとして、電圧差Ｖｄ（＝ＶＢ２−ＶＢ１）を小さくするように制御可能である。
例えば、第１および第２電源ＢＴ１，ＢＴ２が負荷１３に対して並列接続状態（つまり、昇圧比＝１）以外の状態において、負荷の状態に応じて第１および第２電源ＢＴ１，ＢＴ２で入出力される電荷量が異なると、第１および第２電源ＢＴ１，ＢＴ２の充電量（例えば、残容量ＳＯＣなど）が相違し、電圧差Ｖｄ（＝ＶＢ２−ＶＢ１）が生じる。この場合、接続切替制御部２２は、第１および第２デューティＤｕｔｙ１，Ｄｕｔｙ２を調整することによって、電圧差Ｖｄ（＝ＶＢ２−ＶＢ１）を小さくするように制御する。これによって、第１および第２電源ＢＴ１，ＢＴ２が負荷１３に対して並列接続状態に切り替えられる場合であっても、電圧差Ｖｄ（＝ＶＢ２−ＶＢ１）を解消するための過大な電流が流れることを防止することができる。
【００５６】
（第１実施形態の第９制御モード）
また、接続切替制御部２２は、第６〜第８制御モードにおいて、図１５に示すように、第１電源ＢＴ１と、第２電源ＢＴ２（例えば、電源ＢＴ２ａおよび電源ＢＴ２ｂの並列接続による電源）との総容量が異なる場合であっても、第９制御モードとして、電圧差Ｖｄ（＝ＶＢ２−ＶＢ１）を小さくするように制御可能である。
例えば、第１および第２電源ＢＴ１，ＢＴ２が負荷１３に対して並列接続状態（つまり、昇圧比＝１）以外の状態において、第１および第２電源ＢＴ１，ＢＴ２で入出力される電荷量が同一であっても、総容量の差異に起因して第１および第２電源ＢＴ１，ＢＴ２の充電量（例えば、残容量ＳＯＣなど）が相違すると、電圧差Ｖｄ（＝ＶＢ２−ＶＢ１）が生じる。この場合、接続切替制御部２２は、第１および第２デューティＤｕｔｙ１，Ｄｕｔｙ２を調整することによって、電圧差Ｖｄ（＝ＶＢ２−ＶＢ１）を小さくするように制御する。これによって、第１および第２電源ＢＴ１，ＢＴ２が負荷１３に対して並列接続状態に切り替えられる場合であっても、電圧差Ｖｄ（＝ＶＢ２−ＶＢ１）を解消するための過大な電流が流れることを防止することができる。
【００５７】
上述したように、本発明の第１実施形態による電源装置１０によれば、第１デューティＤｕｔｙ１および第２デューティＤｕｔｙ２を制御することによって、負荷電圧Ｖ０を、第１電圧ＶＢ１および第２電圧ＶＢ２のうちの何れか大きい方から、第１電圧ＶＢ１および第２電圧ＶＢ２の和（＝ＶＢ１＋ＶＢ２）までの間の任意の電圧に容易に制御可能である。
さらに、第１および第２の直流電力変換回路１１，１２によってループ回路ＬＣを形成し、第１電源ＢＴ１と第２電源ＢＴ２との間の電荷の移動に対して、いわばエネルギーバッファとして作用するループ電流ＬＡ，ＬＢを発生させることによって、例えばフィードバック制御などを必要とせずに、いわば自動的に、第１電源ＢＴ１および第２電源ＢＴ２の充電および放電のバランスを安定させることができる。
また、第１の直流電力変換回路１１による降圧動作時には、第１電圧ＶＢ１を用いて記述された第１デューティＤｕｔｙ１を用い、第２の直流電力変換回路１２による降圧動作時には、第２電圧ＶＢ２を用いて記述された第２デューティＤｕｔｙ２を用いることによって、制御応答の発散を防ぐことができる。
【００５８】
さらに、第１リアクトルＬ１および第２リアクトルＬ２が磁気的に結合されていることによって、第１および第２リアクトル電流Ｉ（Ｌ１），Ｉ（Ｌ２）の周波数をスイッチング周波数よりも高くすることができ、第１リアクトルＬ１および第２リアクトルＬ２にて発生する磁歪騒音の周波数を可聴帯域外まで高くすることができる。
さらに、第１リアクトルＬ１および第２リアクトルＬ２が磁気相殺するように設けられていることによって、第１リアクトルＬ１および第２リアクトルＬ２における磁気飽和の発生を抑制し、各素子を小型化することができる。
【００５９】
（第２実施形態）
本発明の第２実施形態による電源装置１０は、図１６に示すように、第１の直流電力変換回路（ＲＥＧ１）１１と、第２の直流電力変換回路（ＲＥＧ２）１２と、負荷（ＬＤ）１３と、キャパシタ（ＣＡ）１４と、制御装置１５と、を備えている。負荷１３は、第１および第２の直流電力変換回路１１，１２から供給される直流電力によって駆動可能であるとともに、発電による直流電力を第１および第２の直流電力変換回路１１，１２に供給可能である。キャパシタ（ＣＡ）１４は負荷１３の両端に接続されている。
【００６０】
第１の直流電力変換回路（ＲＥＧ１）１１は、例えばバッテリなどの第１電源ＢＴ１と、第１スイッチ群を構成するＩＧＢＴ（Insulated Gate Bipolar mode Transistor）などの第１および第２スイッチング素子ＳＷ１，ＳＷ２と、第１リアクトルＬ１と、を備えている。
第２の直流電力変換回路（ＲＥＧ２）１２は、例えばバッテリなどの第２電源ＢＴ２と、第２スイッチ群を構成するＩＧＢＴなどの第３および第４スイッチング素子ＳＷ３，ＳＷ４と、第２リアクトルＬ２と、を備えている。
なお、第１電源ＢＴ１から出力される第１電圧ＶＢ１と、第２電源ＢＴ２から出力される第２電圧ＶＢ２とは、ゼロを含む所定の電圧差Ｖｄ（＝ＶＢ２−ＶＢ１）を有している。
【００６１】
電源装置１０は、第１ノードＡ〜第６ノードＦを備えている。
第１ノードＡには第２電源ＢＴ２の正極が接続され、第２ノードＢには第２電源ＢＴ２の負極が接続され、第３ノードＣには第１電源ＢＴ１の正極が接続され、第４ノードＤには第１電源ＢＴ１の負極が接続されている。第５ノードＥと第２ノードＢとには第２リアクトルＬ２の両端が接続され、第６ノードＦと第３ノードＣとには第１リアクトルＬ１の両端が接続されている。
第１スイッチング素子ＳＷ１のコレクタは第２ノードＢに接続され、エミッタは第６ノードＦに接続されている。第２スイッチング素子ＳＷ２のコレクタは第６ノードＦに接続され、エミッタは第４ノードＤに接続されている。第３スイッチング素子ＳＷ３のコレクタは第１ノードＡに接続され、エミッタは第５ノードＥに接続されている。第４スイッチング素子ＳＷ４のコレクタは第５ノードＥに接続され、エミッタは第３ノードＣに接続されている。各スイッチング素子ＳＷ１〜ＳＷ４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各ダイオードＤ１〜Ｄ４が接続されている。
【００６２】
第１および第２の直流電力変換回路１１，１２は、共通の接続点である第２ノードＢおよび第３ノードＣで接続されており、少なくとも第１および第２リアクトルＬ１，Ｌ２が直列に接続されて成るループ回路ＬＣを形成している。
より詳細には、ループ回路ＬＣは、第１の直流電力変換回路１１の第１リアクトルＬ１および第１スイッチング素子ＳＷ１と、第２の直流電力変換回路１２の第２リアクトルＬ２および第４スイッチング素子ＳＷ４と、が直列に接続されて形成されている。第１の直流電力変換回路１１の第１リアクトルＬ１および第１スイッチング素子ＳＷ１は、第３ノードＣおよび第２ノードＢ間に第６ノードＦを介して直列に接続されている。第２の直流電力変換回路１２の第２リアクトルＬ２および第４スイッチング素子ＳＷ４は、第２ノードＢおよび第３ノードＣ間に第５ノードＥを介して直列に接続されている。
【００６３】
第１および第２の直流電力変換回路１１，１２は、制御装置１５から出力されて各スイッチング素子ＳＷ１〜ＳＷ４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）によって互いに独立に駆動可能に制御される。
より詳細には、第１の直流電力変換回路１１の第１および第２スイッチング素子ＳＷ１，ＳＷ２の組と、第２の直流電力変換回路１２の第３および第４スイッチング素子ＳＷ３，ＳＷ４の組とのうち、少なくとも何れか１つの組がスイッチング動作を行なうように制御される。このスイッチング動作では、各スイッチング素子ＳＷ１〜ＳＷ４が交互に閉接（ＯＮ）および開放（ＯＦＦ）に切り替えられる。
【００６４】
第１の直流電力変換回路１１は、例えば図１７Ａおよび図１８Ａに示すように、負荷１３に直流電力を供給する力行時に、第１スイッチング素子ＳＷ１をＯＦＦかつ第２スイッチング素子ＳＷ２をＯＮにする。これによって、順次、第１電源ＢＴ１と、第１リアクトルＬ１と、第２スイッチング素子ＳＷ２と、を経由する還流電流を流して第１リアクトルＬ１を励磁し、第１リアクトルＬ１を通過する第１リアクトル電流Ｉ（Ｌ１）を増大させる。一方、第１スイッチング素子ＳＷ１をＯＮかつ第２スイッチング素子ＳＷ２をＯＦＦにすることによって、順次、第１電源ＢＴ１と、第１リアクトルＬ１と、第１スイッチング素子ＳＷ１および第１ダイオードＤ１と、第２電源ＢＴ２と、を経由して負荷１３に電流を流す。
また、第１の直流電力変換回路１１は、例えば図１７Ｂおよび図１８Ｂに示すように、負荷１３から直流電力が供給される回生時に、第１スイッチング素子ＳＷ１をＯＮかつ第２スイッチング素子ＳＷ２をＯＦＦにする。これによって、順次、第２電源ＢＴ２と、第１スイッチング素子ＳＷ１と、第１リアクトルＬ１と、第１電源ＢＴ１と、を経由する電流を流す。一方、第１スイッチング素子ＳＷ１をＯＦＦかつ第２スイッチング素子ＳＷ２をＯＮにすることによって、順次、第２スイッチング素子ＳＷ２および第２ダイオードＤ２と、第１リアクトルＬ１と、第１電源ＢＴ１と、を経由する還流電流を流す。
【００６５】
第２の直流電力変換回路１２は、例えば図１７Ｃおよび図１８Ｃに示すように、負荷１３に直流電力を供給する力行時に、第４スイッチング素子ＳＷ４をＯＦＦかつ第３スイッチング素子ＳＷ３をＯＮにする。これによって、順次、第２電源ＢＴ２と、第３スイッチング素子ＳＷ３と、第２リアクトルＬ２と、を経由する還流電流を流して第２リアクトルＬ２を励磁し、第２リアクトルＬ２を通過する第２リアクトル電流Ｉ（Ｌ２）を増大させる。一方、第４スイッチング素子ＳＷ４をＯＮかつ第３スイッチング素子ＳＷ３をＯＦＦにすることによって、順次、第１電源ＢＴ１と、第４スイッチング素子ＳＷ４および第４ダイオードＤ４と、第２リアクトルＬ２と、第２電源ＢＴ２と、を経由して負荷１３に電流を流す。
また、第２の直流電力変換回路１２は、例えば図１７Ｄおよび図１８Ｄに示すように、負荷１３から直流電力が供給される回生時に、第４スイッチング素子ＳＷ４をＯＮかつ第３スイッチング素子ＳＷ３をＯＦＦにする。これによって、順次、第２電源ＢＴ２と、第２リアクトルＬ２と、第４スイッチング素子ＳＷ４と、第１電源ＢＴ１と、を経由する電流を流す。一方、第４スイッチング素子ＳＷ４をＯＦＦかつ第３スイッチング素子ＳＷ３をＯＮにすることによって、順次、第２リアクトルＬ２と、第３スイッチング素子ＳＷ３および第３ダイオードＤ３と、第２電源ＢＴ２と、を経由する還流電流を流す。
【００６６】
なお、図１８Ａ〜Ｄに示す時間ｔに応じた電流の波形において、図１６に示すように、第１リアクトルＬ１を通過する第１リアクトル電流Ｉ（Ｌ１）は第３ノードＣから第６ノードＦに向かう方向を正としている。第２リアクトルＬ２を通過する第２リアクトル電流Ｉ（Ｌ２）は第５ノードＥから第２ノードＢに向かう方向を正としている。各スイッチング素子ＳＷ１〜ＳＷ４および各ダイオードＤ１〜Ｄ４を通過する電流を合算した各電流Ｉ（ＳＷ１）〜Ｉ（ＳＷ４）は、コレクタからエミッタに向かう方向を正としている。各第１電源ＢＴ１および第２電源ＢＴ２を通過する各電流Ｉ（ＢＴ１），Ｉ（ＢＴ２）は、負極から正極に向かう方向を正としている。負荷１３およびキャパシタ１４を通過する電流を合算した電流Ｉ（ＬＤ）は第１ノードＡから第４ノードＤに向かう方向を正としている。
【００６７】
制御装置１５は、負荷制御部２１と、接続切替制御部２２と、を備えている。
負荷制御部２１は、負荷１３の動作を制御する。例えば、負荷１３が３相のブラシレスＤＣモータなどの電動機と、この電動機の力行および回生を制御するインバータとを備える場合には、負荷制御部２１はインバータの電力変換動作を制御する。より詳細には、電動機の力行運転時には、負荷制御部２１は、インバータの直流側の両極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、電動機の回生運転時には、負荷制御部２１は、電動機の回転角に基づいて同期を取りつつ電動機から出力される交流の発電電力を直流電力に変換する。
【００６８】
接続切替制御部２２は、パルス幅変調（ＰＷＭ）による信号（ＰＷＭ信号）を各スイッチング素子ＳＷ１〜ＳＷ４のゲートに入力することによって、第１および第２の直流電力変換回路１１，１２を互いに独立に駆動可能である。接続切替制御部２２は、第１の直流電力変換回路１１の第１および第２スイッチング素子ＳＷ１，ＳＷ２の組と、第２の直流電力変換回路１２の第３および第４スイッチング素子ＳＷ３，ＳＷ４の組とのうち、少なくとも何れか１つの組がスイッチング動作を行なうように制御する。これによって、負荷１３に印加される電圧（負荷電圧）Ｖ０を、第１電圧ＶＢ１および第２電圧ＶＢ２の和（＝ＶＢ１＋ＶＢ２）以上の電圧に制御する。
【００６９】
接続切替制御部２２は、第１の直流電力変換回路１１の第１および第２スイッチング素子ＳＷ１，ＳＷ２を反転して交互に閉接および開放（ＯＮ／ＯＦＦ）に切り替えるスイッチング動作を、第１デューティＤｕｔｙ１によって制御する。第１デューティＤｕｔｙ１は、下記数式（５）に示すように、第１スイッチング素子ＳＷ１のオン時間ｔ（ＳＷ１）と第２スイッチング素子ＳＷ２のオン時間ｔ（ＳＷ２）とにより定義されている。
例えば、第１スイッチング素子ＳＷ１をＯＮかつ第２スイッチング素子ＳＷ２をＯＦＦとする状態は、第１デューティＤｕｔｙ１＝０％の状態である。一方、第１スイッチング素子ＳＷ１をＯＦＦかつ第２スイッチング素子ＳＷ２をＯＮとする状態は、第１デューティＤｕｔｙ１＝１００％の状態である。
接続切替制御部２２は、第１デューティＤｕｔｙ１によって第１電圧ＶＢ１を昇圧して第１の直流電力変換回路１１から出力可能であり、第１の直流電力変換回路１１の出力電圧Ｖ１０（つまり、第２ノードＢと第４ノードＤとの間の電圧）を、第１電圧ＶＢ１と第１デューティＤｕｔｙ１とに応じて制御する。
【００７０】
【数５】
2014239573.tif 000007
【００７１】
接続切替制御部２２は、第２の直流電力変換回路１２の第３および第４スイッチング素子ＳＷ３，ＳＷ４を反転して交互に閉接および開放（ＯＮ／ＯＦＦ）に切り替えるスイッチング動作を、第２デューティＤｕｔｙ２によって制御する。第２デューティＤｕｔｙ２は、上記数式（５）に示すように、第３スイッチング素子ＳＷ３のオン時間ｔ（ＳＷ３）と第４スイッチング素子ＳＷ４のオン時間ｔ（ＳＷ４）とにより定義されている。
例えば、第４スイッチング素子ＳＷ４をＯＮかつ第３スイッチング素子ＳＷ３をＯＦＦとする状態は、第２デューティＤｕｔｙ２＝０％の状態である。一方、第４スイッチング素子ＳＷ４をＯＦＦかつ第３スイッチング素子ＳＷ３をＯＮとする状態は、第２デューティＤｕｔｙ２＝１００％の状態である。
接続切替制御部２２は、第２デューティＤｕｔｙ２によって第２電圧ＶＢ２を昇圧して第２の直流電力変換回路１２から出力可能であり、第２の直流電力変換回路１２の出力電圧Ｖ２０（つまり、第１ノードＡと第３ノードＣとの間の電圧）を、第２電圧ＶＢ２と第２デューティＤｕｔｙ２とに応じて制御する。
【００７２】
なお、上記数式（５）に示すように、適宜の負荷電圧Ｖ０および電圧差Ｖｄ（＝ＶＢ２−ＶＢ１）に対して、第１デューティＤｕｔｙ１は第２電源ＢＴ２の第２電圧ＶＢ２によって記述され、第２デューティＤｕｔｙ２は第１電源ＢＴ１の第１電圧ＶＢ１によって記述される。これに対して、下記数式（６）に示すように、電圧差Ｖｄ（＝ＶＢ２−ＶＢ１）に基づき、第１デューティＤｕｔｙ１は第１電源ＢＴ１の第１電圧ＶＢ１によって記述可能であり、第２デューティＤｕｔｙ２は第２電源ＢＴ２の第２電圧ＶＢ２によって記述可能である。しかしながら、接続切替制御部２２は、制御応答の発散を防ぐために、下記数式（６）に示す各デューティＤｕｔｙ１，Ｄｕｔｙ２を用いることなく、上記数式（５）に示す各デューティＤｕｔｙ１，Ｄｕｔｙ２を用いてスイッチング動作を制御する。
【００７３】
【数６】
2014239573.tif 000008
【００７４】
本発明の第２実施形態による電源装置１０は上記構成を備えており、次に、電源装置１０の動作、つまり接続切替制御部２２の制御動作について説明する。
【００７５】
（第２実施形態の第１制御モード）
接続切替制御部２２は、図１７Ａ〜Ｄおよび図１８Ａ〜Ｄに示すように、第１制御モードとして、第１および第２の直流電力変換回路１１，１２を排他的に駆動する。これによって、負荷電圧Ｖ０を、第１電圧ＶＢ１および第２電圧ＶＢ２の和（＝ＶＢ１＋ＶＢ２）以上の電圧に制御可能である。
【００７６】
例えば、接続切替制御部２２は、図１９に示すように、第１および第４スイッチング素子ＳＷ１，ＳＷ４をＯＮかつ第２および第３スイッチング素子ＳＷ２，ＳＷ３をＯＦＦにすることによって、負荷１３に対して第１および第２電源ＢＴ１，ＢＴ２を直列接続状態にする。
接続切替制御部２２は、第１および第２電源ＢＴ１，ＢＴ２の直列接続状態から第４スイッチング素子ＳＷ４をＯＦＦとし、かつ第１デューティＤｕｔｙ１をゼロから徐々に増大させるスイッチング動作を実行する。これによって、第１リアクトルＬ１の逆起電力によって第１の直流電力変換回路１１の出力電圧Ｖ１０を徐々に第１電圧ＶＢ１よりも増大させ、第１電源ＢＴ１の電力を第１リアクトルＬ１と第２電源ＢＴ２とを経由して負荷１３およびキャパシタ１４に供給する。これに伴い、キャパシタ１４は充電され、負荷電圧Ｖ０（＝Ｖ１０＋ＶＢ２）は第１デューティＤｕｔｙ１に応じて徐々に増大する。
さらに、接続切替制御部２２は、第１デューティＤｕｔｙ１をゼロに向かい徐々に減少させるスイッチング動作を実行する。これによって、キャパシタ１４に充電された電荷を負荷１３で消費させるとともに第２電源ＢＴ２と第１リアクトルＬ１とを経由して第１電源ＢＴ１に供給する。これに伴い、第１電源ＢＴ１は充電され、負荷電圧Ｖ０（＝Ｖ１０＋ＶＢ２）は第１デューティＤｕｔｙ１に応じて徐々に低下する。そして、接続切替制御部２２は、第１デューティＤｕｔｙ１がゼロに到達した場合に第１スイッチング素子ＳＷ１をＯＮにすることによって、第１および第２電源ＢＴ１，ＢＴ２を負荷１３に対して直列接続状態とし、負荷電圧Ｖ０を第１電圧ＶＢ１および第２電圧ＶＢ２の和（＝ＶＢ１＋ＶＢ２）にする。なお、この直列接続状態では第４スイッチング素子ＳＷ４がＯＮにされてもよい。
【００７７】
同様にして、接続切替制御部２２は、第１および第２電源ＢＴ１，ＢＴ２の直列接続状態から第１スイッチング素子ＳＷ１をＯＦＦとし、かつ第２デューティＤｕｔｙ２をゼロから徐々に増大させるスイッチング動作を実行する。これによって、第２リアクトルＬ２の逆起電力によって第２の直流電力変換回路１２の出力電圧Ｖ２０を徐々に第２電圧ＶＢ２よりも増大させ、第２電源ＢＴ２の電力を第２リアクトルＬ２と第１電源ＢＴ１とを経由して負荷１３およびキャパシタ１４に供給する。これに伴い、キャパシタ１４は充電され、負荷電圧Ｖ０（＝Ｖ２０＋ＶＢ１）は第２デューティＤｕｔｙ２に応じて徐々に増大する。
さらに、接続切替制御部２２は、第２デューティＤｕｔｙ２をゼロに向かい徐々に減少させるスイッチング動作を実行する。これによって、キャパシタ１４に充電された電荷を負荷１３で消費させるとともに第１電源ＢＴ１と第２リアクトルＬ２とを経由して第２電源ＢＴ２に供給する。これに伴い、第２電源ＢＴ２は充電され、負荷電圧Ｖ０（＝Ｖ２０＋ＶＢ１）は第２デューティＤｕｔｙ２に応じて徐々に低下する。そして、接続切替制御部２２は、第２デューティＤｕｔｙ２がゼロに到達した場合に第４スイッチング素子ＳＷ４をＯＮにすることによって、第１および第２電源ＢＴ１，ＢＴ２を負荷１３に対して直列接続状態とし、負荷電圧Ｖ０を第１電圧ＶＢ１および第２電圧ＶＢ２の和（＝ＶＢ１＋ＶＢ２）にする。なお、この直列接続状態では第１スイッチング素子ＳＷ１がＯＮにされてもよい。
【００７８】
（第２実施形態の第２制御モード）
また、接続切替制御部２２は、図２０Ａ，Ｂおよび図２１Ａ，Ｂおよび図２２Ａ〜Ｃに示すように、第２制御モードとして、第１および第２の直流電力変換回路１１，１２を同時に同位相のスイッチング動作で駆動する。これによって、負荷電圧Ｖ０を、第１電圧ＶＢ１および第２電圧ＶＢ２の和（＝ＶＢ１＋ＶＢ２）以上の電圧に制御可能である。この場合、各スイッチング素子ＳＷ１〜ＳＷ４および各ダイオードＤ１〜Ｄ４および各リアクトルＬ１，Ｌ２を通過する電流は、第１および第２の直流電力変換回路１１，１２の互いの動作について相互干渉しない。また、各第１および第２電源ＢＴ１，ＢＴ２と負荷１３およびキャパシタ１４とを通過する電流は、第１および第２の直流電力変換回路１１，１２の互いの動作による電流の合成によって生成される。
【００７９】
例えば、接続切替制御部２２は、図２３に示すように、第１および第４スイッチング素子ＳＷ１，ＳＷ４をＯＮかつ第２および第３スイッチング素子ＳＷ２，ＳＷ３をＯＦＦにすることによって、負荷１３に対して第１および第２電源ＢＴ１，ＢＴ２を直列接続状態にする。
接続切替制御部２２は、第１および第２電源ＢＴ１，ＢＴ２の直列接続状態から第１および第２デューティＤｕｔｙ１，Ｄｕｔｙ２をゼロから徐々に増大させるスイッチング動作を実行する。これによって、第１および第２リアクトルＬ１，Ｌ２の逆起電力によって第１および第２の直流電力変換回路１１，１２の出力電圧Ｖ１０，Ｖ２０を徐々に第１および第２電圧ＶＢ１，ＶＢ２よりも増大させ、負荷１３およびキャパシタ１４に電力を供給する。これに伴い、キャパシタ１４は充電され、図２４に示すような負荷電圧Ｖ０（＝Ｖ１０＋ＶＢ２＝Ｖ２０＋ＶＢ１）は第１および第２デューティＤｕｔｙ１，Ｄｕｔｙ２に応じて徐々に増大する。
さらに、接続切替制御部２２は、第１および第２デューティＤｕｔｙ１，Ｄｕｔｙ２をゼロに向かい徐々に減少させるスイッチング動作を実行する。これによって、キャパシタ１４に充電された電荷を負荷１３で消費させるとともに第１および第２電源ＢＴ１，ＢＴ２に供給する。これに伴い、第１および第２電源ＢＴ１，ＢＴ２は充電され、負荷電圧Ｖ０（＝Ｖ１０＋ＶＢ２＝Ｖ２０＋ＶＢ１）は、第１および第２デューティＤｕｔｙ１，Ｄｕｔｙ２に応じて徐々に低下する。そして、第１および第２デューティＤｕｔｙ１，Ｄｕｔｙ２がゼロに到達すると、第１および第２電源ＢＴ１，ＢＴ２は負荷１３に対して直列接続状態になり、負荷電圧Ｖ０は第１電圧ＶＢ１および第２電圧ＶＢ２の和（＝ＶＢ１＋ＶＢ２）になる。
【００８０】
（第２実施形態の第３制御モード）
また、接続切替制御部２２は、図２５Ａ，Ｂに示すように、第３制御モードとして、第１および第２の直流電力変換回路１１，１２を同時に駆動する際に、逆位相のスイッチング動作で駆動する。これによって、負荷電圧Ｖ０を、第１電圧ＶＢ１および第２電圧ＶＢ２の和（＝ＶＢ１＋ＶＢ２）以上の電圧に制御可能である。さらに、第１および第２の直流電力変換回路１１，１２の互いの動作による電流のリップルが逆位相で重畳されるので、第２制御モードに比べて、負荷１３およびキャパシタ１４を通過する電流のリップルをより小さくすることができる。
【００８１】
（第２実施形態の第４制御モード）
また、接続切替制御部２２は、第４制御モードとして、第１および第２リアクトルＬ１，Ｌ２が磁気的に結合されている状態で、第１および第２の直流電力変換回路１１，１２を同時に駆動する際に、同位相から任意にずらした位相（例えば、１８０°ずれた位相など）のスイッチング動作で駆動する。これによって、第１および第２リアクトル電流Ｉ（Ｌ１），Ｉ（Ｌ２）のリップル周波数を、スイッチング周波数よりも高くすることができる。例えば、スイッチング周波数が可聴帯域であっても、第１および第２リアクトルＬ１，Ｌ２にて発生する磁歪騒音の周波数を可聴帯域外として、騒音を抑制することができる。
【００８２】
なお、第１および第２リアクトルＬ１，Ｌ２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、磁気的に結合される。さらに、第１および第２リアクトルＬ１，Ｌ２は、例えば磁路を共用する共通のコアに互いに逆向き（逆相）に巻回されることによって、磁路の磁化を相殺する方向に各第１および第２リアクトル電流Ｉ（Ｌ１），Ｉ（Ｌ２）が流れるように設けられてもよい。
【００８３】
例えば図２６に示すように第１および第２リアクトルＬ１，Ｌ２が磁気的に結合されていない状態において、接続切替制御部２２は、第２スイッチング素子ＳＷ２をＯＮとＯＦＦとに切り替えることによって第１リアクトル電流Ｉ（Ｌ１）の増大と減少とを切り替える。また、第３スイッチング素子ＳＷ３をＯＮとＯＦＦとに切り替えることによって第２リアクトル電流Ｉ（Ｌ２）の増大と減少とを切り替える。
これに対して、例えば図２７に示すように第１および第２リアクトルＬ１，Ｌ２が磁気的に結合されている状態において、接続切替制御部２２は、第１の直流電力変換回路１１において第２スイッチング素子ＳＷ２をＯＮにすることによって、第１リアクトル電流Ｉ（Ｌ１）を増大させる。そして、第２スイッチング素子ＳＷ２をＯＦＦにすることによって、第１リアクトル電流Ｉ（Ｌ１）を減少させる状態で、第３スイッチング素子ＳＷ３をＯＮにすることによって、第２リアクトル電流Ｉ（Ｌ２）を増大させる。これによって、磁気結合に起因して第１リアクトルＬ１に誘起電圧を発生させ、第１リアクトル電流Ｉ（Ｌ１）を減少から増大に変化させる。そして、第３スイッチング素子ＳＷ３をＯＦＦにすることによって、第２リアクトル電流Ｉ（Ｌ２）を減少させるとともに、第１リアクトル電流Ｉ（Ｌ１）を減少させる。
さらに、接続切替制御部２２は、第２の直流電力変換回路１２において第３スイッチング素子ＳＷ３をＯＮにすることによって、第２リアクトル電流Ｉ（Ｌ２）を増大させる。そして、第３スイッチング素子ＳＷ３をＯＦＦにすることによって、第２リアクトル電流Ｉ（Ｌ２）を減少させる状態で、第２スイッチング素子ＳＷ２をＯＮにすることによって、第１リアクトル電流Ｉ（Ｌ１）を増大させる。これによって、磁気結合に起因して第２リアクトルＬ２に誘起電圧を発生させ、第２リアクトル電流Ｉ（Ｌ２）を減少から増大に変化させる。そして、第２スイッチング素子ＳＷ２をＯＦＦにすることによって、第１リアクトル電流Ｉ（Ｌ１）を減少させるとともに、第２リアクトル電流Ｉ（Ｌ２）を減少させる。
【００８４】
（第２実施形態の第５制御モード）
また、接続切替制御部２２は、第１および第２の直流電力変換回路１１，１２を同時に駆動する場合に、第５制御モードとして、少なくとも第１および第２デューティＤｕｔｙ１，Ｄｕｔｙ２の何れか１つを変化させることによって、第１電圧ＶＢ１および第２電圧ＶＢ２と負荷電圧Ｖ０とを任意に制御可能である。
例えば、第１および第２デューティＤｕｔｙ１，Ｄｕｔｙ２が相違する場合には、第１および第２の直流電力変換回路１１，１２の昇圧比（第１の直流電力変換回路１１の第１電圧ＶＢ１と出力電圧Ｖ１０との比および第２の直流電力変換回路１２の第２電圧ＶＢ２と出力電圧Ｖ２０との比）が相違する。これによって、第１および第２電源ＢＴ１，ＢＴ２間で電荷が移動し、これに伴って、第１および第２電圧ＶＢ１，ＶＢ２は変化し、第１および第２の直流電力変換回路１１，１２の昇圧比に見合った電圧で均衡を保つ。
【００８５】
例えば、図２８に示すように、第１電圧ＶＢ１と出力電圧Ｖ２０との和（ＶＢ１＋Ｖ２０）と、第２電圧ＶＢ２と出力電圧Ｖ１０との和（ＶＢ２＋Ｖ１０）とが相違する状態では、第１および第２電源ＢＴ１，ＢＴ２間で電荷が移動し、均衡のとれた状態の第１電圧ＶＢ１´と出力電圧Ｖ２０´との和（ＶＢ１´＋Ｖ２０´）と、第２電圧ＶＢ２´と出力電圧Ｖ１０´との和（ＶＢ２´＋Ｖ１０´）とは等しくなる。
【００８６】
例えば、接続切替制御部２２は、図２９Ａに示すように、負荷電圧Ｖ０を維持しつつ、第１の直流電力変換回路１１の昇圧比（＝Ｖ１０／ＶＢ１）を増大させるとともに第２の直流電力変換回路１２の昇圧比（＝Ｖ２０／ＶＢ２）を低下させる場合には、第１デューティＤｕｔｙ１を増大させるとともに第２デューティＤｕｔｙ２を減少させる。これによって、第１電源ＢＴ１を放電するとともに第２電源ＢＴ２を充電するように、第１電源ＢＴ１と第２電源ＢＴ２との間の電荷の移動に対して、いわばエネルギーバッファとして作用する３つの第１〜第３ループ電流ＬＡ１，ＬＡ２，ＬＡ３が発生する。第１ループ電流ＬＡ１は、順次、第３ノードＣと、第６ノードＦと、第４ノードＤとを循環する。第２ループ電流ＬＡ２は、順次、第１ノードＡと、第２ノードＢと、第５ノードＥとを循環する。第３ループ電流ＬＡ３は、第１ループ電流ＬＡ１および第２ループ電流ＬＡ２に接続されるようにして、順次、第３ノードＣと、第６ノードＦと、第２ノードＢと、第５ノードＥとを循環する。
また、接続切替制御部２２は、図２９Ｂに示すように、負荷電圧Ｖ０を維持しつつ、第１の直流電力変換回路１１の昇圧比（＝Ｖ１０／ＶＢ１）を低下させるとともに第２の直流電力変換回路１２の昇圧比（＝Ｖ２０／ＶＢ２）を増大させる場合には、第１デューティＤｕｔｙ１を減少させるとともに第２デューティＤｕｔｙ２を増大させる。これによって、第２電源ＢＴ２を放電するとともに第１電源ＢＴ１を充電するように、第１電源ＢＴ１と第２電源ＢＴ２との間の電荷の移動に対して、いわばエネルギーバッファとして作用する３つの第１〜第３ループ電流ＬＢ１，ＬＢ２，ＬＢ３が発生する。第１ループ電流ＬＢ１は、順次、第６ノードＦと、第３ノードＣと、第４ノードＤとを循環する。第２ループ電流ＬＢ２は、順次、第１ノードＡと、第５ノードＥと、第２ノードＢとを循環する。第３ループ電流ＬＢ３は、第１ループ電流ＬＢ１および第２ループ電流ＬＢ２に接続されるようにして、順次、第６ノードＦと、第３ノードＣと、第５ノードＥと、第２ノードＢとを循環する。
【００８７】
（第２実施形態の第６〜９制御モード）
また、接続切替制御部２２は、第１〜第４制御モードにおいて、第６〜第９制御モードとして、第１および第２デューティＤｕｔｙ１，Ｄｕｔｙ２を調整することによって、負荷電圧Ｖ０と電圧差Ｖｄ（＝ＶＢ２−ＶＢ１）と第１電圧ＶＢ１と第２電圧ＶＢ２とのパラメータのうち何れか１つ以外を任意の値に維持しつつ、何れか１つを任意の目標値に一致させるように制御可能である。
接続切替制御部２２は、第６制御モードとして、負荷１３の状態によらずに負荷電圧Ｖ０以外のパラメータの値を維持しつつ、負荷電圧Ｖ０を任意の目標負荷電圧Ｖａに一致させるように制御可能である。
接続切替制御部２２は、第７制御モードとして、第１および第２電源ＢＴ１，ＢＴ２の充放電状態によらずに電圧差Ｖｄ（＝ＶＢ２−ＶＢ１）以外のパラメータの値を維持しつつ、電圧差Ｖｄ（＝ＶＢ２−ＶＢ１）を任意の目標電圧差Ｖｄａに一致させるように制御可能である。
接続切替制御部２２は、第８制御モードとして、第１電源ＢＴ１の状態によらずに第１電圧ＶＢ１以外のパラメータの値を維持しつつ、第１電圧ＶＢ１を任意の目標第１電圧ＶＢ１ａに一致させるように制御可能である。
接続切替制御部２２は、第９制御モードとして、第２電源ＢＴ２の状態によらずに第２電圧ＶＢ２以外のパラメータの値を維持しつつ、第２電圧ＶＢ２を任意の目標第２電圧ＶＢ２ａに一致させるように制御可能である。
【００８８】
（第２実施形態の第１０制御モード）
また、接続切替制御部２２は、第１〜第９制御モードにおいて、図３０Ａ〜Ｃに示すように、負荷１３に加えて他に負荷（例えば、第１〜第３負荷ＬＤ１，ＬＤ２，ＬＤ３など）が接続されている状態であっても、第１０制御モードとして、第１および第２デューティＤｕｔｙ１，Ｄｕｔｙ２を調整することによって、適宜の部位の電圧を任意の目標値に一致させるように制御可能である。
【００８９】
上述したように、本発明の第２実施形態による電源装置１０によれば、第１デューティＤｕｔｙ１および第２デューティＤｕｔｙ２を制御することによって、負荷電圧Ｖ０を、第１電圧ＶＢ１および第２電圧ＶＢ２の和（＝ＶＢ１＋ＶＢ２）以上の任意の電圧に容易に制御可能である。
さらに、第１および第２の直流電力変換回路１１，１２によってループ回路ＬＣを形成し、第１電源ＢＴ１と第２電源ＢＴ２との間の電荷の移動に対して、いわばエネルギーバッファとして作用するループ電流ＬＡ１〜ＬＡ３，ＬＢ１〜ＬＢ３を発生させることによって、例えばフィードバック制御などを必要とせずに、いわば自動的に、第１電源ＢＴ１および第２電源ＢＴ２の充電および放電のバランスを安定させることができる。
また、第１の直流電力変換回路１１による昇圧動作時には、第２電圧ＶＢ２を用いて記述された第１デューティＤｕｔｙ１を用い、第２の直流電力変換回路１２による昇圧動作時には、第１電圧ＶＢ１を用いて記述された第２デューティＤｕｔｙ２を用いることによって、制御応答の発散を防ぐことができる。
【００９０】
さらに、第１リアクトルＬ１および第２リアクトルＬ２が磁気的に結合されていることによって、第１および第２リアクトル電流Ｉ（Ｌ１），Ｉ（Ｌ２）の周波数をスイッチング周波数よりも高くすることができ、第１リアクトルＬ１および第２リアクトルＬ２にて発生する磁歪騒音の周波数を可聴帯域外まで高くすることができる。
さらに、第１リアクトルＬ１および第２リアクトルＬ２が磁気相殺するように設けられていることによって、第１リアクトルＬ１および第２リアクトルＬ２における磁気飽和の発生を抑制し、各素子を小型化することができる。
【００９１】
（第２実施形態の第１変形例）
本発明の第２実施形態の第１変形例に係る電源装置１０は、図３１および図３２に示すように、上述した第２実施形態において第１および第４スイッチング素子ＳＷ１，ＳＷ４が双方向スイッチとされ、さらに、第５および第６スイッチング素子ＳＷ５，ＳＷ６を備えている。
この第１変形例に係る電源装置１０は、負荷電圧Ｖ０を、第１および第２電圧ＶＢ１，ＶＢ２のうちの何れか大きい方から、第１および第２電圧ＶＢ１，ＶＢ２の和（＝ＶＢ１＋ＶＢ２）以上の電圧に制御可能である。
【００９２】
この第１変形例に係る電源装置１０は、図３１に示すように、第１の降圧型直流電力変換回路（ＲＥＧ１１）１１ａと、第２の降圧型直流電力変換回路（ＲＥＧ２１）１２ａと、負荷（ＬＤ）１３と、キャパシタ（ＣＡ）１４と、制御装置１５と、を備えている。
また、この電源装置１０は、図３２に示すように、第１および第２の降圧型直流電力変換回路１１ａ，１２ａの代わりに、第１の昇圧型直流電力変換回路（ＲＥＧ１２）１１ｂと、第２の昇圧型直流電力変換回路（ＲＥＧ２２）１２ｂと、を備えている。
【００９３】
第１の降圧型直流電力変換回路（ＲＥＧ１１）１１ａは、第１電源ＢＴ１と、第２スイッチ群を構成する第３，第４，および第６スイッチング素子ＳＷ３，ＳＷ４，ＳＷ６と、第２リアクトルＬ２と、を備えて構成されている。
第２の降圧型直流電力変換回路（ＲＥＧ２１）１２ａは、第２電源ＢＴ２と、第１スイッチ群を構成する第１，第２，および第５スイッチング素子ＳＷ１，ＳＷ２，ＳＷ５と、第１リアクトルＬ１と、を備えて構成されている。
第１の昇圧型直流電力変換回路（ＲＥＧ１２）１１ｂは、第１電源ＢＴ１と、第１スイッチ群を構成する第１，第２，および第５スイッチング素子ＳＷ１，ＳＷ２，ＳＷ５と、第１リアクトルＬ１と、を備えて構成されている。
第２の昇圧型直流電力変換回路（ＲＥＧ２２）１２ｂは、第２電源ＢＴ２と、第２スイッチ群を構成する第３，第４，および第６スイッチング素子ＳＷ３，ＳＷ４，ＳＷ６と、第２リアクトルＬ２と、を備えて構成されている。
【００９４】
双方向スイッチを成す第１スイッチング素子ＳＷ１は、例えば、２つのスイッチング素子ＳＷ１ａ，ＳＷ１ｂが逆極性に直列に接続されて構成されている。双方向スイッチを成す第４スイッチング素子ＳＷ４は、例えば、２つのスイッチング素子ＳＷ４ａ，ＳＷ４ｂが逆極性に直列に接続されて構成されている。
第５スイッチング素子ＳＷ５のコレクタは第１ノードＡに接続され、エミッタは第６ノードＦに接続されている。第６スイッチング素子ＳＷ６のコレクタは第５ノードＥに接続され、エミッタは第４ノードＤに接続されている。第５および第６スイッチング素子ＳＷ５，ＳＷ６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第５および第６ダイオードＤ５，Ｄ６が接続されている。
【００９５】
第１および第２の降圧型直流電力変換回路１１ａ，１２ａと、第１および第２の昇圧型直流電力変換回路１１ｂ，１２ｂとは、制御装置１５から出力されて各スイッチング素子ＳＷ１〜ＳＷ６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）によって互いに独立に駆動可能に制御される。
より詳細には、負荷電圧Ｖ０が第１および第２電圧ＶＢ１，ＶＢ２の和（＝ＶＢ１＋ＶＢ２）未満の場合には、第１の降圧型直流電力変換回路１１ａの第４および第６スイッチング素子ＳＷ４，ＳＷ６の組と、第２の降圧型直流電力変換回路１２ａの第１および第５スイッチング素子ＳＷ１，ＳＷ５の組とのうち、少なくとも何れか１つの組がスイッチング動作を行なうように制御される。
また、負荷電圧Ｖ０が第１および第２電圧ＶＢ１，ＶＢ２の和（＝ＶＢ１＋ＶＢ２）よりも大きい場合には、第１の昇圧型直流電力変換回路１１ｂの第１および第２スイッチング素子ＳＷ１，ＳＷ２の組と、第２の昇圧型直流電力変換回路１２ｂの第３および第４スイッチング素子ＳＷ３，ＳＷ４の組とのうち、少なくとも何れか１つの組がスイッチング動作を行なうように制御される。
これらのスイッチング動作では、各スイッチング素子ＳＷ１〜ＳＷ６が交互に閉接（ＯＮ）および開放（ＯＦＦ）に切り替えられる。
【００９６】
第１の降圧型直流電力変換回路（ＲＥＧ１１）１１ａは、例えば図３３Ａに示すように、負荷電圧Ｖ０が第１および第２電圧ＶＢ１，ＶＢ２の和（＝ＶＢ１＋ＶＢ２）未満の場合に負荷１３に直流電力を供給する力行時に、第６スイッチング素子ＳＷ６をＯＦＦかつ第４スイッチング素子ＳＷ４をＯＮにする。これによって、順次、第１電源ＢＴ１と、第４スイッチング素子ＳＷ４と、第２リアクトルＬ２と、第２電源ＢＴ２と、を経由して負荷１３に電流を流す。一方、第６スイッチング素子ＳＷ６をＯＮかつ第４スイッチング素子ＳＷ４をＯＦＦにすることによって、順次、第６スイッチング素子ＳＷ６および第６ダイオードＤ６と、第２リアクトルＬ２と、第２電源ＢＴ２と、を経由する還流電流を流す。
また、第１の降圧型直流電力変換回路（ＲＥＧ１１）１１ａは、例えば図３３Ｂに示すように、負荷電圧Ｖ０が第１および第２電圧ＶＢ１，ＶＢ２の和（＝ＶＢ１＋ＶＢ２）未満の場合に負荷１３から直流電力が供給される回生時に、第６スイッチング素子ＳＷ６をＯＮかつ第４スイッチング素子ＳＷ４をＯＦＦにする。これによって、順次、第２電源ＢＴ２と、第２リアクトルＬ２と、第６スイッチング素子ＳＷ６と、を経由する電流を流す。一方、第６スイッチング素子ＳＷ６をＯＦＦかつ第４スイッチング素子ＳＷ４をＯＮにすることによって、順次、第２電源ＢＴ２と、第２リアクトルＬ２と、第４スイッチング素子ＳＷ４と、第１電源ＢＴ１と、を経由する電流を流す。
【００９７】
第２の降圧型直流電力変換回路（ＲＥＧ２１）１２ａは、例えば図３３Ａに示すように、負荷電圧Ｖ０が第１および第２電圧ＶＢ１，ＶＢ２の和（＝ＶＢ１＋ＶＢ２）未満の場合に負荷１３に直流電力を供給する力行時に、第５スイッチング素子ＳＷ５をＯＦＦかつ第１スイッチング素子ＳＷ１をＯＮにする。これによって、順次、第１電源ＢＴ１と、第１リアクトルＬ１と、第１スイッチング素子ＳＷ１と、第２電源ＢＴ２と、を経由して負荷１３に電流を流す。一方、第５スイッチング素子ＳＷ５をＯＮかつ第１スイッチング素子ＳＷ１をＯＦＦにすることによって、順次、第１電源ＢＴ１と、第１リアクトルＬ１と、第５スイッチング素子ＳＷ５および第５ダイオードＤ５と、を経由する還流電流を流す。
また、第２の降圧型直流電力変換回路（ＲＥＧ２１）１２ａは、例えば図３３Ｂに示すように、負荷電圧Ｖ０が第１および第２電圧ＶＢ１，ＶＢ２の和（＝ＶＢ１＋ＶＢ２）未満の場合に負荷１３から直流電力が供給される回生時に、第１スイッチング素子ＳＷ１をＯＮかつ第５スイッチング素子ＳＷ５をＯＦＦにする。これによって、順次、第２電源ＢＴ２と、第１スイッチング素子ＳＷ１と、第１リアクトルＬ１と、第１電源ＢＴ１と、を経由する電流を流す。一方、第１スイッチング素子ＳＷ１をＯＦＦかつ第５スイッチング素子ＳＷ５をＯＮにすることによって、順次、第５スイッチング素子ＳＷ５と、第１リアクトルＬ１と、第１電源ＢＴ１と、を経由する電流を流す。
【００９８】
第１の昇圧型直流電力変換回路（ＲＥＧ１２）１１ｂは、例えば図３３Ｃに示すように、負荷電圧Ｖ０が第１および第２電圧ＶＢ１，ＶＢ２の和（＝ＶＢ１＋ＶＢ２）よりも大きい場合に負荷１３に直流電力を供給する力行時に、第１スイッチング素子ＳＷ１をＯＦＦかつ第２スイッチング素子ＳＷ２をＯＮにする。これによって、順次、第１電源ＢＴ１と、第１リアクトルＬ１と、第２スイッチング素子ＳＷ２と、を経由する還流電流を流して第１リアクトルＬ１を励磁し、第１リアクトルＬ１を通過する第１リアクトル電流Ｉ（Ｌ１）を増大させる。一方、第１スイッチング素子ＳＷ１をＯＮかつ第２スイッチング素子ＳＷ２をＯＦＦにすることによって、順次、第１電源ＢＴ１と、第１リアクトルＬ１と、第１スイッチング素子ＳＷ１と、第２電源ＢＴ２と、を経由して負荷１３に電流を流す。
また、第１の昇圧型直流電力変換回路（ＲＥＧ１２）１１ｂは、例えば図３３Ｄに示すように、負荷電圧Ｖ０が第１および第２電圧ＶＢ１，ＶＢ２の和（＝ＶＢ１＋ＶＢ２）よりも大きい場合に負荷１３から直流電力が供給される回生時に、第１スイッチング素子ＳＷ１をＯＮかつ第２スイッチング素子ＳＷ２をＯＦＦにする。これによって、順次、第２電源ＢＴ２と、第１スイッチング素子ＳＷ１と、第１リアクトルＬ１と、第１電源ＢＴ１と、を経由する電流を流す。一方、第１スイッチング素子ＳＷ１をＯＦＦかつ第２スイッチング素子ＳＷ２をＯＮにすることによって、順次、第２スイッチング素子ＳＷ２および第２ダイオードＤ２と、第１リアクトルＬ１と、第１電源ＢＴ１と、を経由する還流電流を流す。
【００９９】
第２の昇圧型直流電力変換回路（ＲＥＧ２２）１２ｂは、例えば図３３Ｃに示すように、負荷電圧Ｖ０が第１および第２電圧ＶＢ１，ＶＢ２の和（＝ＶＢ１＋ＶＢ２）よりも大きい場合に負荷１３に直流電力を供給する力行時に、第４スイッチング素子ＳＷ４をＯＦＦかつ第３スイッチング素子ＳＷ３をＯＮにする。これによって、順次、第２電源ＢＴ２と、第３スイッチング素子ＳＷ３と、第２リアクトルＬ２と、を経由する還流電流を流して第２リアクトルＬ２を励磁し、第２リアクトルＬ２を通過する第２リアクトル電流Ｉ（Ｌ２）を増大させる。一方、第４スイッチング素子ＳＷ４をＯＮかつ第３スイッチング素子ＳＷ３をＯＦＦにすることによって、順次、第１電源ＢＴ１と、第４スイッチング素子ＳＷ４と、第２リアクトルＬ２と、第２電源ＢＴ２と、を経由して負荷１３に電流を流す。
また、第２の昇圧型直流電力変換回路（ＲＥＧ２２）１２ｂは、例えば図３３Ｄに示すように、負荷電圧Ｖ０が第１および第２電圧ＶＢ１，ＶＢ２の和（＝ＶＢ１＋ＶＢ２）よりも大きい場合に負荷１３から直流電力が供給される回生時に、第４スイッチング素子ＳＷ４をＯＮかつ第３スイッチング素子ＳＷ３をＯＦＦにする。これによって、順次、第２電源ＢＴ２と、第２リアクトルＬ２と、第４スイッチング素子ＳＷ４と、第１電源ＢＴ１と、を経由する電流を流す。一方、第４スイッチング素子ＳＷ４をＯＦＦかつ第３スイッチング素子ＳＷ３をＯＮにすることによって、順次、第２リアクトルＬ２と、第３スイッチング素子ＳＷ３および第３ダイオードＤ３と、第２電源ＢＴ２と、を経由する還流電流を流す。
【０１００】
接続切替制御部２２は、パルス幅変調（ＰＷＭ）による信号（ＰＷＭ信号）を各スイッチング素子ＳＷ１〜ＳＷ６のゲートに入力することによって、第１および第２の降圧型直流電力変換回路１１ａ，１２ａを互いに独立に駆動可能であり、第１および第２の昇圧型直流電力変換回路１１ｂ，１２ｂを互いに独立に駆動可能である。
接続切替制御部２２は、負荷電圧Ｖ０が第１および第２電圧ＶＢ１，ＶＢ２の和（＝ＶＢ１＋ＶＢ２）未満の場合には、第１の降圧型直流電力変換回路１１ａの第４および第６スイッチング素子ＳＷ４，ＳＷ６の組と、第２の降圧型直流電力変換回路１２ａの第１および第５スイッチング素子ＳＷ１，ＳＷ５の組とのうち、少なくとも何れか１つの組がスイッチング動作を行なうように制御する。これによって、負荷電圧Ｖ０を、第１電源ＢＴ１の第１電圧ＶＢ１および第２電源ＢＴ２の第２電圧ＶＢ２のうちの何れか大きい方と、第１電圧ＶＢ１および第２電圧ＶＢ２の和（＝ＶＢ１＋ＶＢ２）との間の電圧範囲内に制御する。
また、接続切替制御部２２は、負荷電圧Ｖ０が第１および第２電圧ＶＢ１，ＶＢ２の和（＝ＶＢ１＋ＶＢ２）よりも大きい場合には、第１の昇圧型直流電力変換回路１１ｂの第１および第２スイッチング素子ＳＷ１，ＳＷ２の組と、第２の昇圧型直流電力変換回路１２ｂの第３および第４スイッチング素子ＳＷ３，ＳＷ４の組とのうち、少なくとも何れか１つの組がスイッチング動作を行なうように制御する。これによって、負荷電圧Ｖ０を、第１電圧ＶＢ１および第２電圧ＶＢ２の和（＝ＶＢ１＋ＶＢ２）以上の電圧に制御する。
【０１０１】
接続切替制御部２２は、第１の降圧型直流電力変換回路１１ａの第４および第６スイッチング素子ＳＷ４，ＳＷ６を反転して交互に閉接および開放（ＯＮ／ＯＦＦ）に切り替えるスイッチング動作を、第１降圧デューティＤｕｔｙ１１によって制御する。第１降圧デューティＤｕｔｙ１１は、下記数式（７）に示すように、第４スイッチング素子ＳＷ４のオン時間ｔ（ＳＷ４）と第６スイッチング素子ＳＷ６のオン時間ｔ（ＳＷ６）とにより定義されている。
例えば、第４スイッチング素子ＳＷ４をＯＦＦかつ第６スイッチング素子ＳＷ６をＯＮとする状態は、第１降圧デューティＤｕｔｙ１１＝０％の状態である。一方、第４スイッチング素子ＳＷ４をＯＮかつ第６スイッチング素子ＳＷ２をＯＦＦとする状態は、第１降圧デューティＤｕｔｙ１１＝１００％の状態である。
接続切替制御部２２は、第１降圧デューティＤｕｔｙ１１によって第１電圧ＶＢ１を降圧して第１の降圧型直流電力変換回路１１ａから出力可能であり、第１の降圧型直流電力変換回路１１ａの出力電圧Ｖ１０ａ（つまり、第２ノードＢと第４ノードＤとの間の電圧）を、第１電圧ＶＢ１と第１降圧デューティＤｕｔｙ１１との積（ＶＢ１×Ｄｕｔｙ１１＝Ｖ１０ａ）として制御する。
【０１０２】
【数７】
2014239573.tif 000009
【０１０３】
接続切替制御部２２は、第２の降圧型直流電力変換回路１２ａの第１および第５スイッチング素子ＳＷ１，ＳＷ５を反転して交互に閉接および開放（ＯＮ／ＯＦＦ）に切り替えるスイッチング動作を、第２降圧デューティＤｕｔｙ２１によって制御する。第２降圧デューティＤｕｔｙ２１は、上記数式（７）に示すように、第１スイッチング素子ＳＷ１のオン時間ｔ（ＳＷ１）と第５スイッチング素子ＳＷ５のオン時間ｔ（ＳＷ５）とにより定義されている。
例えば、第１スイッチング素子ＳＷ１をＯＦＦかつ第５スイッチング素子ＳＷ５をＯＮとする状態は、第２降圧デューティＤｕｔｙ２１＝０％の状態である。一方、第１スイッチング素子ＳＷ１をＯＮかつ第５スイッチング素子ＳＷ５をＯＦＦとする状態は、第２降圧デューティＤｕｔｙ２１＝１００％の状態である。
接続切替制御部２２は、第２降圧デューティＤｕｔｙ２１によって第２電圧ＶＢ２を降圧して第２の降圧型直流電力変換回路１２ａから出力可能であり、第２の降圧型直流電力変換回路１２ａの出力電圧Ｖ２０ａ（つまり、第１ノードＡと第３ノードＣとの間の電圧）を、第２電圧ＶＢ２と第２降圧デューティＤｕｔｙ２１との積（ＶＢ２×Ｄｕｔｙ２１＝Ｖ２０ａ）として制御する。
【０１０４】
接続切替制御部２２は、第１の昇圧型直流電力変換回路１１ｂの第１および第２スイッチング素子ＳＷ１，ＳＷ２を反転して交互に閉接および開放（ＯＮ／ＯＦＦ）に切り替えるスイッチング動作を、第１昇圧デューティＤｕｔｙ１２によって制御する。第１昇圧デューティＤｕｔｙ１２は、下記数式（８）に示すように、第１スイッチング素子ＳＷ１のオン時間ｔ（ＳＷ１）と第２スイッチング素子ＳＷ２のオン時間ｔ（ＳＷ２）とにより定義されている。
例えば、第１スイッチング素子ＳＷ１をＯＮかつ第２スイッチング素子ＳＷ２をＯＦＦとする状態は、第１昇圧デューティＤｕｔｙ１２＝０％の状態である。一方、第１スイッチング素子ＳＷ１をＯＦＦかつ第２スイッチング素子ＳＷ２をＯＮとする状態は、第１昇圧デューティＤｕｔｙ１２＝１００％の状態である。
接続切替制御部２２は、第１昇圧デューティＤｕｔｙ１２によって第１電圧ＶＢ１を昇圧して第１の昇圧型直流電力変換回路１１ｂから出力可能であり、第１の昇圧型直流電力変換回路１１ｂの出力電圧Ｖ１０ｂ（つまり、第２ノードＢと第４ノードＤとの間の電圧）を、第１電圧ＶＢ１と第１昇圧デューティＤｕｔｙ１２とに応じて制御する。
【０１０５】
【数８】
2014239573.tif 000010
【０１０６】
接続切替制御部２２は、第２の昇圧型直流電力変換回路１２ｂの第３および第４スイッチング素子ＳＷ３，ＳＷ４を反転して交互に閉接および開放（ＯＮ／ＯＦＦ）に切り替えるスイッチング動作を、第２昇圧デューティＤｕｔｙ２２によって制御する。第２昇圧デューティＤｕｔｙ２２は、上記数式（８）に示すように、第３スイッチング素子ＳＷ３のオン時間ｔ（ＳＷ３）と第４スイッチング素子ＳＷ４のオン時間ｔ（ＳＷ４）とにより定義されている。
例えば、第４スイッチング素子ＳＷ４をＯＮかつ第３スイッチング素子ＳＷ３をＯＦＦとする状態は、第２デューティＤｕｔｙ２＝０％の状態である。一方、第４スイッチング素子ＳＷ４をＯＦＦかつ第３スイッチング素子ＳＷ３をＯＮとする状態は、第２昇圧デューティＤｕｔｙ２２＝１００％の状態である。
接続切替制御部２２は、第２昇圧デューティＤｕｔｙ２２によって第２電圧ＶＢ２を昇圧して第２の昇圧型直流電力変換回路１２ｂから出力可能であり、第２の昇圧型直流電力変換回路１２ｂの出力電圧Ｖ２０ｂ（つまり、第１ノードＡと第３ノードＣとの間の電圧）を、第２電圧ＶＢ２と第２昇圧デューティＤｕｔｙ２２とに応じて制御する。
【０１０７】
なお、上記数式（７）に示すように、適宜の負荷電圧Ｖ０および電圧差Ｖｄ（＝ＶＢ２−ＶＢ１）に対して、第１降圧デューティＤｕｔｙ１１は第１電圧ＶＢ１によって記述され、第２降圧デューティＤｕｔｙ２１は第２電圧ＶＢ２によって記述される。これに対して、電圧差Ｖｄ（＝ＶＢ２−ＶＢ１）に基づき、第１降圧デューティＤｕｔｙ１１は第２電圧ＶＢ２によって記述され、第２降圧デューティＤｕｔｙ２１は第１電圧ＶＢ１によって記述可能である。しかしながら、接続切替制御部２２は、制御応答の発散を防ぐために、上記数式（７）に示す第１および第２降圧デューティＤｕｔｙ１１，２１を用いてスイッチング動作を制御する。
同様にして、上記数式（８）に示すように、第１昇圧デューティＤｕｔｙ１２は第２電圧ＶＢ２によって記述され、第２昇圧デューティＤｕｔｙ２２は第１電圧ＶＢ１によって記述される。これに対して、電圧差Ｖｄ（＝ＶＢ２−ＶＢ１）に基づき、第１昇圧デューティＤｕｔｙ１２は第１電圧ＶＢ１によって記述可能であり、第２昇圧デューティＤｕｔｙ２２は第２電圧ＶＢ２によって記述可能である。しかしながら、接続切替制御部２２は、制御応答の発散を防ぐために、上記数式（８）に示す第１および第２昇圧デューティＤｕｔｙ１２，Ｄｕｔｙ２２を用いてスイッチング動作を制御する。  
【０１０８】
この第１変形例に係る電源装置１０は上記構成を備えており、次に、この第１変形例に係る電源装置１０の動作、つまり接続切替制御部２２の制御動作について説明する。
接続切替制御部２２は、上述した第２実施形態の第１〜第１０制御モードと同様の制御動作を実行可能である。
【０１０９】
（第２実施形態の第１変形例の第１〜４制御モード）
接続切替制御部２２は、第１制御モードとして、負荷電圧Ｖ０が第１および第２電圧ＶＢ１，ＶＢ２の和（＝ＶＢ１＋ＶＢ２）未満の場合には、第１および第２の降圧型直流電力変換回路１１ａ，１２ａを排他的に駆動する。また、負荷電圧Ｖ０が第１および第２電圧ＶＢ１，ＶＢ２の和（＝ＶＢ１＋ＶＢ２）よりも大きい場合には、第１および第２の昇圧型直流電力変換回路１１ｂ，１２ｂを排他的に駆動する。
また、接続切替制御部２２は、第２〜第４制御モードとして、負荷電圧Ｖ０が第１および第２電圧ＶＢ１，ＶＢ２の和（＝ＶＢ１＋ＶＢ２）未満の場合には、第１および第２の降圧型直流電力変換回路１１ａ，１２ａを、例えば図３４に示すような同位相または逆位相または同位相から任意にずらした位相（例えば、１８０°ずれた位相など）のスイッチング動作で同時に駆動する。また、負荷電圧Ｖ０が第１および第２電圧ＶＢ１，ＶＢ２の和（＝ＶＢ１＋ＶＢ２）よりも大きい場合には、第１および第２の昇圧型直流電力変換回路１１ｂ，１２ｂを、例えば図３４に示すような同位相または逆位相または同位相から任意にずらした位相（例えば、１８０°ずれた位相など）のスイッチング動作で同時に駆動する。
【０１１０】
（第２実施形態の第１変形例の第５制御モード）
また、接続切替制御部２２は、第５制御モードとして、第１および第２の降圧型直流電力変換回路１１ａ，１２ａを同時に駆動する場合に、少なくとも第１および第２降圧デューティＤｕｔｙ１１，Ｄｕｔｙ２１の何れか１つを変化させることによって、または第１および第２の昇圧型直流電力変換回路１１ｂ，１２ｂを同時に駆動する場合に、少なくとも第１および第２デューティ昇圧Ｄｕｔｙ１２，Ｄｕｔｙ２２の何れか１つを変化させることによって、第１電圧ＶＢ１および第２電圧ＶＢ２と負荷電圧Ｖ０とを任意に制御可能である。
【０１１１】
例えば、接続切替制御部２２は、図３５Ａに示すように、負荷電圧Ｖ０を維持しつつ、第１の降圧型直流電力変換回路１１ａの出力電圧Ｖ１０ａ（＝ＶＢ１×Ｄｕｔｙ１１）を低下させるとともに第２の降圧型直流電力変換回路１２ａの出力電圧Ｖ２０ａ（＝ＶＢ２×Ｄｕｔｙ２１）を増大させる場合には、第１降圧デューティＤｕｔｙ１１を減少させるとともに第２降圧デューティＤｕｔｙ２１を増大させる。これによって、第１電源ＢＴ１を放電するとともに第２電源ＢＴ２を充電するように、第１電源ＢＴ１と第２電源ＢＴ２との間の電荷の移動に対して、いわばエネルギーバッファとして作用するループ電流ＬＡが発生する。ループ電流ＬＡは、順次、第３ノードＣと、第６ノードＦと、第１ノードＡと、第２ノードＢと、第５ノードＥと、第４ノードＤとを循環する。
また、接続切替制御部２２は、図３５Ｂに示すように、負荷電圧Ｖ０を維持しつつ、出力電圧Ｖ１０ａ（＝ＶＢ１×Ｄｕｔｙ１１）を増大させるとともに出力電圧Ｖ２０ａ（＝ＶＢ２×Ｄｕｔｙ２１）を低下させる場合には、第１降圧デューティＤｕｔｙ１１を増大させるとともに第２降圧デューティＤｕｔｙ２１を減少させる。これによって、第２電源ＢＴ２を放電するとともに第１電源ＢＴ１を充電するように、第１電源ＢＴ１と第２電源ＢＴ２との間の電荷の移動に対して、いわばエネルギーバッファとして作用するループ電流ＬＢが発生する。ループ電流ＬＢは、順次、第１ノードＡと、第６ノードＦと、第３ノードＣと、第４ノードＤと、第５ノードＥと、第２ノードＢとを循環する。
【０１１２】
また、例えば、接続切替制御部２２は、図３５Ｃに示すように、負荷電圧Ｖ０を維持しつつ、第１の昇圧型直流電力変換回路１１ｂの昇圧比（＝Ｖ１０ｂ／ＶＢ１）を増大させるとともに第２の昇圧型直流電力変換回路１２ｂの昇圧比（＝Ｖ２０ｂ／ＶＢ２）を低下させる場合には、第１昇圧デューティＤｕｔｙ１２を増大させるとともに第２昇圧デューティＤｕｔｙ２２を減少させる。これによって、第１電源ＢＴ１を放電するとともに第２電源ＢＴ２を充電するように、いわばエネルギーバッファとして作用する３つの第１〜第３ループ電流ＬＡ１，ＬＡ２，ＬＡ３が発生する。第１ループ電流ＬＡ１は、順次、第３ノードＣと、第６ノードＦと、第４ノードＤとを循環する。第２ループ電流ＬＡ２は、順次、第１ノードＡと、第２ノードＢと、第５ノードＥとを循環する。第３ループ電流ＬＡ３は、第１ループ電流ＬＡ１および第２ループ電流ＬＡ２に接続されるようにして、順次、第３ノードＣと、第６ノードＦと、第２ノードＢと、第５ノードＥとを循環する。
また、接続切替制御部２２は、図３５Ｄに示すように、負荷電圧Ｖ０を維持しつつ、第１の昇圧型直流電力変換回路１１ｂの昇圧比（＝Ｖ１０ｂ／ＶＢ１）を低下させるとともに第２の昇圧型直流電力変換回路１２ｂの昇圧比（＝Ｖ２０ｂ／ＶＢ２）を増大させる場合には、第１昇圧デューティＤｕｔｙ１２を減少させるとともに第２昇圧デューティＤｕｔｙ２２を増大させる。これによって、第２電源ＢＴ２を放電するとともに第１電源ＢＴ１を充電するように、いわばエネルギーバッファとして作用する３つの第１〜第３ループ電流ＬＢ１，ＬＢ２，ＬＢ３が発生する。第１ループ電流ＬＢ１は、順次、第６ノードＦと、第３ノードＣと、第４ノードＤとを循環する。第２ループ電流ＬＢ２は、順次、第１ノードＡと、第５ノードＥと、第２ノードＢとを循環する。第３ループ電流ＬＢ３は、第１ループ電流ＬＢ１および第２ループ電流ＬＢ２に接続されるようにして、順次、第６ノードＦと、第３ノードＣと、第５ノードＥと、第２ノードＢとを循環する。
【０１１３】
（第２実施形態の第１変形例の第６〜９制御モード）
また、接続切替制御部２２は、第１〜第４制御モードにおいて、第６〜第９制御モードとして、第１および第２降圧デューティＤｕｔｙ１１，Ｄｕｔｙ２１または第１および第２昇圧デューティＤｕｔｙ１２，Ｄｕｔｙ２２を調整することによって、負荷電圧Ｖ０と電圧差Ｖｄ（＝ＶＢ２−ＶＢ１）と第１電圧ＶＢ１と第２電圧ＶＢ２とのパラメータのうち何れか１つ以外を任意の値に維持しつつ、何れか１つを任意の目標値に一致させるように制御可能である。
【０１１４】
（第２実施形態の第１変形例の第１０制御モード）
また、接続切替制御部２２は、第１〜第９制御モードにおいて、負荷１３に加えて他に負荷が接続されている場合、第１電圧ＶＢ１および第２電圧ＶＢ２が相違する場合、あるいは第１電源ＢＴ１と第２電源ＢＴ２との総容量が異なる場合などにおいて、第１０制御モードとして、第１および第２降圧デューティＤｕｔｙ１１，Ｄｕｔｙ２１または第１および第２昇圧デューティＤｕｔｙ１２，Ｄｕｔｙ２２を調整することによって、適宜の部位の電圧を任意の目標値に一致させるように制御可能である。例えば、電圧差Ｖｄ（＝ＶＢ２−ＶＢ１）が生じる場合に、この電圧差Ｖｄを小さくするように制御可能である。これによって、第１および第２電源ＢＴ１，ＢＴ２が負荷１３に対して並列接続状態に切り替えられる場合であっても、電圧差Ｖｄ（＝ＶＢ２−ＶＢ１）を解消するための過大な電流が流れることを防止することができる。
【０１１５】
上述したように、本発明の第２実施形態の第１変形例による電源装置１０によれば、第１降圧デューティＤｕｔｙ１１および第２降圧デューティＤｕｔｙ２１を制御することによって、負荷電圧Ｖ０を、第１および第２電圧ＶＢ１，ＶＢ２のうちの何れか大きい方から、第１電圧ＶＢ１および第２電圧ＶＢ２の和（＝ＶＢ１＋ＶＢ２）までの範囲の任意の電圧に容易に制御可能である。また、第１昇圧デューティＤｕｔｙ１２および第２昇圧デューティＤｕｔｙ２２を制御することによって、負荷電圧Ｖ０を、第１電圧ＶＢ１および第２電圧ＶＢ２の和（＝ＶＢ１＋ＶＢ２）以上の任意の電圧に容易に制御可能である。
【０１１６】
さらに、第１および第２の降圧型直流電力変換回路１１ａ，１２ａによる降圧動作時にはループ電流ＬＡ，ＬＢを発生させることによって、また、第１および第２の昇圧型直流電力変換回路１１ｂ，１２ｂによる昇圧動作時にはループ電流ＬＡ１〜ＬＡ３，ＬＢ１〜ＬＢ３を発生させることによって、第１電源ＢＴ１および第２電源ＢＴ２の充電および放電のバランスを容易に安定させることができる。
また、第１の降圧型直流電力変換回路１１ａによる降圧動作時または第２の昇圧型直流電力変換回路１２ｂによる昇圧動作時には、第１電圧ＶＢ１を用いて記述された第１降圧デューティＤｕｔｙ１１または第２昇圧デューティＤｕｔｙ２２を用いることによって、制御応答の発散を防ぐことができる。同様に、第１の昇圧型直流電力変換回路１１ｂによる昇圧動作時または第２の降圧型直流電力変換回路１２ａによる降圧動作時には、第２電圧ＶＢ２を用いて記述された第１昇圧デューティＤｕｔｙ１２または第２降圧デューティＤｕｔｙ２１を用いることによって、制御応答の発散を防ぐことができる。
【０１１７】
（第２実施形態の第２変形例）
本発明の第２実施形態の第２変形例に係る電源装置１０は、図３６に示すように、上述した第２実施形態において、さらに、第７および第８ノードＧ，Ｈと、第５〜第８スイッチング素子ＳＷ５〜ＳＷ８を備えている。
この第２変形例に係る電源装置１０は、負荷電圧Ｖ０を、第１および第２電圧ＶＢ１，ＶＢ２のうちの何れか大きい方から、第１および第２電圧ＶＢ１，ＶＢ２の和（＝ＶＢ１＋ＶＢ２）以上の電圧に制御可能である。
【０１１８】
第１の直流電力変換回路（ＲＥＧ１）１１は、第１電源ＢＴ１と、第１スイッチ群を構成する第１，第２，第５，および第６スイッチング素子ＳＷ１，ＳＷ２，ＳＷ５，ＳＷ６と、第１リアクトルＬ１と、を備えて構成されている。
第２の直流電力変換回路（ＲＥＧ２）１２は、第２電源ＢＴ２と、第２スイッチ群を構成する第３，第４，第７，および第８スイッチング素子ＳＷ３，ＳＷ４，ＳＷ７，ＳＷ８と、第２１リアクトルＬ２と、を備えて構成されている。
【０１１９】
第７ノードＧは第２ノードＢと第２のリアクトルＬ２との間に設けられ、第８ノードＨは第３ノードＣと第１のリアクトルＬ１との間に設けられている。
第５スイッチング素子ＳＷ５のコレクタは第３ノードＣに接続され、エミッタは第８ノードＨに接続されている。第６スイッチング素子ＳＷ６のコレクタは第８ノードＨに接続され、エミッタは第４ノードＤに接続されている。第７スイッチング素子ＳＷ７のコレクタは第１ノードＡに接続され、エミッタは第７ノードＧに接続されている。第８スイッチング素子ＳＷ８のコレクタは第７ノードＧに接続され、エミッタは第２ノードＢに接続されている。第５〜第８スイッチング素子ＳＷ５〜ＳＷ８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第５〜第８ダイオードＤ５〜Ｄ８が接続されている。
【０１２０】
第１および第２の直流電力変換回路１１，１２は、制御装置１５から出力されて各スイッチング素子ＳＷ１〜ＳＷ８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）によって互いに独立に駆動可能に制御される。
より詳細には、負荷電圧Ｖ０が第１および第２電圧ＶＢ１，ＶＢ２の和（＝ＶＢ１＋ＶＢ２）未満の場合には、第１の直流電力変換回路１１の第５および第６スイッチング素子ＳＷ５，ＳＷ６の組と、第２の直流電力変換回路１２の第７および第８スイッチング素子ＳＷ７，ＳＷ８の組とのうち、少なくとも何れか１つの組がスイッチング動作を行なうように制御される。
また、負荷電圧Ｖ０が第１および第２電圧ＶＢ１，ＶＢ２の和（＝ＶＢ１＋ＶＢ２）よりも大きい場合には、第１の直流電力変換回路１１の第１および第２スイッチング素子ＳＷ１，ＳＷ２の組と、第２の直流電力変換回路１２の第３および第４スイッチング素子ＳＷ３，ＳＷ４の組とのうち、少なくとも何れか１つの組がスイッチング動作を行なうように制御される。
これらのスイッチング動作では、各スイッチング素子ＳＷ１〜ＳＷ８が交互に閉接（ＯＮ）および開放（ＯＦＦ）に切り替えられる。
【０１２１】
第１の直流電力変換回路（ＲＥＧ１）１１は、例えば図３７Ａ，Ｂに示すように、負荷電圧Ｖ０が第１および第２電圧ＶＢ１，ＶＢ２の和（＝ＶＢ１＋ＶＢ２）未満の場合には、第１および第４スイッチング素子ＳＷ１，ＳＷ４をＯＮかつ第２および第３スイッチング素子ＳＷ２，ＳＷ３をＯＦＦにする。
【０１２２】
第１の直流電力変換回路（ＲＥＧ１）１１は、図３７Ａに示すように、負荷１３に直流電力を供給する力行時に、第６スイッチング素子ＳＷ６をＯＦＦかつ第５スイッチング素子ＳＷ５をＯＮにする。これによって、順次、第１電源ＢＴ１と、第５スイッチング素子ＳＷ５と、第１リアクトルＬ１と、第１スイッチング素子ＳＷ１および第１ダイオードＤ１と、第２電源ＢＴ２と、を経由して負荷１３に電流を流す。一方、第６スイッチング素子ＳＷ６をＯＮかつ第５スイッチング素子ＳＷ５をＯＦＦにすることによって、順次、第６スイッチング素子ＳＷ６および第６ダイオードＤ６と、第１リアクトルＬ１と、第１スイッチング素子ＳＷ１および第１ダイオードＤ１と、第２電源ＢＴ２と、を経由する還流電流を流す。
また、第１の直流電力変換回路１１は、図３７Ｂに示すように、負荷１３から直流電力が供給される回生時に、第６スイッチング素子ＳＷ６をＯＮかつ第５スイッチング素子ＳＷ５をＯＦＦにする。これによって、順次、第２電源ＢＴ２と、第１スイッチング素子ＳＷ１と、第１リアクトルＬ１と、第６スイッチング素子ＳＷ６と、を経由する電流を流す。一方、第６スイッチング素子ＳＷ６をＯＦＦかつ第５スイッチング素子ＳＷ５をＯＮにすることによって、順次、第２電源ＢＴ２と、第１スイッチング素子ＳＷ１と、第１リアクトルＬ１と、第５スイッチング素子ＳＷ５と、第１電源ＢＴ１と、を経由する電流を流す。
【０１２３】
第２の直流電力変換回路（ＲＥＧ２）１２は、図３７Ａに示すように、負荷１３に直流電力を供給する力行時に、第７スイッチング素子ＳＷ７をＯＦＦかつ第８スイッチング素子ＳＷ８をＯＮにする。これによって、順次、第１電源ＢＴ１と、第４スイッチング素子ＳＷ４および第４ダイオードＤ４と、第２リアクトルＬ２と、第８スイッチング素子ＳＷ８と、第２電源ＢＴ２と、を経由して負荷１３に電流を流す。一方、第７スイッチング素子ＳＷ７をＯＮかつ第８スイッチング素子ＳＷ８をＯＦＦにすることによって、順次、第１電源ＢＴ１と、第４スイッチング素子ＳＷ４および第４ダイオードＤ４と、第２リアクトルＬ２と、第７スイッチング素子ＳＷ７および第７ダイオードＤ７と、を経由する還流電流を流す。
また、第２の直流電力変換回路（ＲＥＧ２）１２は、図３７Ｂに示すように、負荷１３から直流電力が供給される回生時に、第８スイッチング素子ＳＷ８をＯＮかつ第７スイッチング素子ＳＷ７をＯＦＦにする。これによって、順次、第２電源ＢＴ２と、第８スイッチング素子ＳＷ８および第８ダイオードＤ８と、第２リアクトルＬ２と、第４スイッチング素子ＳＷ４と、第１電源ＢＴ１と、を経由する電流を流す。一方、第８スイッチング素子ＳＷ８をＯＦＦかつ第７スイッチング素子ＳＷ７をＯＮにすることによって、順次、第７スイッチング素子ＳＷ７と、第２リアクトルＬ２と、第４スイッチング素子ＳＷ４と、第１電源ＢＴ１と、を経由する電流を流す。
【０１２４】
第１の直流電力変換回路（ＲＥＧ１）１１は、例えば図３７Ｃ，Ｄに示すように、負荷電圧Ｖ０が第１および第２電圧ＶＢ１，ＶＢ２の和（＝ＶＢ１＋ＶＢ２）よりも大きい場合には、第５および第８スイッチング素子ＳＷ５，ＳＷ８をＯＮかつ第６および第７スイッチング素子ＳＷ６，ＳＷ７をＯＦＦにする。
【０１２５】
第１の直流電力変換回路（ＲＥＧ１）１１は、図３７Ｃに示すように、負荷１３に直流電力を供給する力行時に、第１スイッチング素子ＳＷ１をＯＦＦかつ第２スイッチング素子ＳＷ２をＯＮにする。これによって、順次、第１電源ＢＴ１と、第５スイッチング素子ＳＷ５と、第１リアクトルＬ１と、第２スイッチング素子ＳＷ２と、を経由する還流電流を流して第１リアクトルＬ１を励磁し、第１リアクトルＬ１を通過する第１リアクトル電流Ｉ（Ｌ１）を増大させる。一方、第１スイッチング素子ＳＷ１をＯＮかつ第２スイッチング素子ＳＷ２をＯＦＦにすることによって、順次、第１電源ＢＴ１と、第５スイッチング素子ＳＷ５と、第１リアクトルＬ１と、第１スイッチング素子ＳＷ１および第１ダイオードＤ１と、第２電源ＢＴ２と、を経由して負荷１３に電流を流す。
また、第１の直流電力変換回路（ＲＥＧ１）１１は、図３７Ｄに示すように、負荷１３から直流電力が供給される回生時に、第１スイッチング素子ＳＷ１をＯＮかつ第２スイッチング素子ＳＷ２をＯＦＦにする。これによって、順次、第２電源ＢＴ２と、第１スイッチング素子ＳＷ１と、第１リアクトルＬ１と、第５スイッチング素子ＳＷ５および第５ダイオードＤ５と、第１電源ＢＴ１と、を経由する電流を流す。一方、第１スイッチング素子ＳＷ１をＯＦＦかつ第２スイッチング素子ＳＷ２をＯＮにすることによって、順次、第２スイッチング素子ＳＷ２および第２ダイオードＤ２と、第１リアクトルＬ１と、第５スイッチング素子ＳＷ５および第５ダイオードＤ５と、第１電源ＢＴ１と、を経由する還流電流を流す。
【０１２６】
第２の直流電力変換回路（ＲＥＧ２）１２は、例えば図３７Ｃに示すように負荷１３に直流電力を供給する力行時に、第４スイッチング素子ＳＷ４をＯＦＦかつ第３スイッチング素子ＳＷ３をＯＮにする。これによって、順次、第２電源ＢＴ２と、第３スイッチング素子ＳＷ３と、第２リアクトルＬ２と、第８スイッチング素子ＳＷ８と、を経由する還流電流を流して第２リアクトルＬ２を励磁し、第２リアクトルＬ２を通過する第２リアクトル電流Ｉ（Ｌ２）を増大させる。一方、第４スイッチング素子ＳＷ４をＯＮかつ第３スイッチング素子ＳＷ３をＯＦＦにすることによって、順次、第１電源ＢＴ１と、第４スイッチング素子ＳＷ４および第４ダイオードＤ４と、第２リアクトルＬ２と、第８スイッチング素子ＳＷ８と、第２電源ＢＴ２と、を経由して負荷１３に電流を流す。
また、第２の直流電力変換回路（ＲＥＧ２）１２は、例えば図３７Ｄに示すように、負荷１３から直流電力が供給される回生時に、第４スイッチング素子ＳＷ４をＯＮかつ第３スイッチング素子ＳＷ３をＯＦＦにする。これによって、順次、第２電源ＢＴ２と、第８スイッチング素子ＳＷ８および第８ダイオードＤ８と、第２リアクトルＬ２と、第４スイッチング素子ＳＷ４と、第１電源ＢＴ１と、を経由する電流を流す。一方、第４スイッチング素子ＳＷ４をＯＦＦかつ第３スイッチング素子ＳＷ３をＯＮにすることによって、順次、第２リアクトルＬ２と、第３スイッチング素子ＳＷ３および第３ダイオードＤ３と、第２電源ＢＴ２と、第８スイッチング素子ＳＷ８および第８ダイオードＤ８と、を経由する還流電流を流す。
【０１２７】
接続切替制御部２２は、パルス幅変調（ＰＷＭ）による信号（ＰＷＭ信号）を各スイッチング素子ＳＷ１〜ＳＷ８のゲートに入力することによって、第１および第２の直流電力変換回路１１，１２を互いに独立に駆動可能である。
接続切替制御部２２は、負荷電圧Ｖ０が第１および第２電圧ＶＢ１，ＶＢ２の和（＝ＶＢ１＋ＶＢ２）未満の場合には、第１の直流電力変換回路１１の第５および第６スイッチング素子ＳＷ５，ＳＷ６の組と、第２の直流電力変換回路１２の第７および第８スイッチング素子ＳＷ７，ＳＷ８の組とのうち、少なくとも何れか１つの組がスイッチング動作を行なうように制御する。これによって、負荷電圧Ｖ０を、第１電源ＢＴ１の第１電圧ＶＢ１および第２電源ＢＴ２の第２電圧ＶＢ２のうちの何れか大きい方と、第１電圧ＶＢ１および第２電圧ＶＢ２の和（＝ＶＢ１＋ＶＢ２）との間の電圧範囲内に制御する。
また、接続切替制御部２２は、負荷電圧Ｖ０が第１および第２電圧ＶＢ１，ＶＢ２の和（＝ＶＢ１＋ＶＢ２）よりも大きい場合には、第１の直流電力変換回路１１の第１および第２スイッチング素子ＳＷ１，ＳＷ２の組と、第２の直流電力変換回路１２の第３および第４スイッチング素子ＳＷ３，ＳＷ４の組とのうち、少なくとも何れか１つの組がスイッチング動作を行なうように制御する。これによって、負荷電圧Ｖ０を、第１電圧ＶＢ１および第２電圧ＶＢ２の和（＝ＶＢ１＋ＶＢ２）以上の電圧に制御する。
【０１２８】
接続切替制御部２２は、第１の直流電力変換回路１１の第５および第６スイッチング素子ＳＷ５，ＳＷ６を反転して交互に閉接および開放（ＯＮ／ＯＦＦ）に切り替えるスイッチング動作を、第１降圧デューティＤｕｔｙ１１によって制御する。第１降圧デューティＤｕｔｙ１１は、下記数式（９）に示すように、第５スイッチング素子ＳＷ５のオン時間ｔ（ＳＷ５）と第６スイッチング素子ＳＷ６のオン時間ｔ（ＳＷ６）とにより定義されている。
例えば、第５スイッチング素子ＳＷ５をＯＦＦかつ第６スイッチング素子ＳＷ６をＯＮとする状態は、第１降圧デューティＤｕｔｙ１１＝０％の状態である。一方、第５スイッチング素子ＳＷ５をＯＮかつ第６スイッチング素子ＳＷ２をＯＦＦとする状態は、第１降圧デューティＤｕｔｙ１１＝１００％の状態である。
接続切替制御部２２は、第１降圧デューティＤｕｔｙ１１によって第１電圧ＶＢ１を降圧して第１の直流電力変換回路１１から出力可能であり、第１の直流電力変換回路１１の出力電圧Ｖ１０ａ（つまり、第２ノードＢと第４ノードＤとの間の電圧）を、第１電圧ＶＢ１と第１降圧デューティＤｕｔｙ１１との積（ＶＢ１×Ｄｕｔｙ１１＝Ｖ１０ａ）として制御する。
【０１２９】
【数９】
2014239573.tif 000011
【０１３０】
接続切替制御部２２は、第２の直流電力変換回路１２の第７および第８スイッチング素子ＳＷ７，ＳＷ８を反転して交互に閉接および開放（ＯＮ／ＯＦＦ）に切り替えるスイッチング動作を、第２降圧デューティＤｕｔｙ２１によって制御する。第２降圧デューティＤｕｔｙ２１は、上記数式（９）に示すように、第８スイッチング素子ＳＷ８のオン時間ｔ（ＳＷ８）と第７スイッチング素子ＳＷ７のオン時間ｔ（ＳＷ７）とにより定義されている。
例えば、第８スイッチング素子ＳＷ８をＯＦＦかつ第７スイッチング素子ＳＷ７をＯＮとする状態は、第２降圧デューティＤｕｔｙ２１＝０％の状態である。一方、第８スイッチング素子ＳＷ８をＯＮかつ第７スイッチング素子ＳＷ７をＯＦＦとする状態は、第２降圧デューティＤｕｔｙ２１＝１００％の状態である。
接続切替制御部２２は、第２降圧デューティＤｕｔｙ２１によって第２電圧ＶＢ２を降圧して第２の直流電力変換回路１２から出力可能であり、第２の直流電力変換回路１２の出力電圧Ｖ２０ａ（つまり、第１ノードＡと第３ノードＣとの間の電圧）を、第２電圧ＶＢ２と第２降圧デューティＤｕｔｙ２１との積（ＶＢ２×Ｄｕｔｙ２１＝Ｖ２０ａ）として制御する。
【０１３１】
接続切替制御部２２は、第１の直流電力変換回路１１の第１および第２スイッチング素子ＳＷ１，ＳＷ２を反転して交互に閉接および開放（ＯＮ／ＯＦＦ）に切り替えるスイッチング動作を、第１昇圧デューティＤｕｔｙ１２によって制御する。第１昇圧デューティＤｕｔｙ１２は、下記数式（１０）に示すように、第１スイッチング素子ＳＷ１のオン時間ｔ（ＳＷ１）と第２スイッチング素子ＳＷ２のオン時間ｔ（ＳＷ２）とにより定義されている。
例えば、第１スイッチング素子ＳＷ１をＯＮかつ第２スイッチング素子ＳＷ２をＯＦＦとする状態は、第１昇圧デューティＤｕｔｙ１２＝０％の状態である。一方、第１スイッチング素子ＳＷ１をＯＦＦかつ第２スイッチング素子ＳＷ２をＯＮとする状態は、第１昇圧デューティＤｕｔｙ１２＝１００％の状態である。
接続切替制御部２２は、第１昇圧デューティＤｕｔｙ１２によって第１電圧ＶＢ１を昇圧して第１の直流電力変換回路１１から出力可能であり、第１の直流電力変換回路１１の出力電圧Ｖ１０ｂ（つまり、第２ノードＢと第４ノードＤとの間の電圧）を、第１電圧ＶＢ１と第１昇圧デューティＤｕｔｙ１２とに応じて制御する。
【０１３２】
【数１０】
2014239573.tif 000012
【０１３３】
接続切替制御部２２は、第２の直流電力変換回路１２の第３および第４スイッチング素子ＳＷ３，ＳＷ４を反転して交互に閉接および開放（ＯＮ／ＯＦＦ）に切り替えるスイッチング動作を、第２昇圧デューティＤｕｔｙ２２によって制御する。第２昇圧デューティＤｕｔｙ２２は、上記数式（１０）に示すように、第３スイッチング素子ＳＷ３のオン時間ｔ（ＳＷ３）と第４スイッチング素子ＳＷ４のオン時間ｔ（ＳＷ４）とにより定義されている。
例えば、第４スイッチング素子ＳＷ４をＯＮかつ第３スイッチング素子ＳＷ３をＯＦＦとする状態は、第２デューティＤｕｔｙ２＝０％の状態である。一方、第４スイッチング素子ＳＷ４をＯＦＦかつ第３スイッチング素子ＳＷ３をＯＮとする状態は、第２昇圧デューティＤｕｔｙ２２＝１００％の状態である。
接続切替制御部２２は、第２昇圧デューティＤｕｔｙ２２によって第２電圧ＶＢ２を昇圧して第２の直流電力変換回路１２から出力可能であり、第２の直流電力変換回路１２ｂの出力電圧Ｖ２０ｂ（つまり、第１ノードＡと第３ノードＣとの間の電圧）を、第２電圧ＶＢ２と第２昇圧デューティＤｕｔｙ２２とに応じて制御する。
【０１３４】
なお、上記数式（９）に示すように、適宜の負荷電圧Ｖ０および電圧差Ｖｄ（＝ＶＢ２−ＶＢ１）に対して、第１降圧デューティＤｕｔｙ１１は第１電圧ＶＢ１によって記述され、第２降圧デューティＤｕｔｙ２１は第２電圧ＶＢ２によって記述される。これに対して、電圧差Ｖｄ（＝ＶＢ２−ＶＢ１）に基づき、第１降圧デューティＤｕｔｙ１１は第２電圧ＶＢ２によって記述され、第２降圧デューティＤｕｔｙ２１は第１電圧ＶＢ１によって記述可能である。しかしながら、接続切替制御部２２は、制御応答の発散を防ぐために、上記数式（９）に示す第１および第２降圧デューティＤｕｔｙ１１，２１を用いてスイッチング動作を制御する。
同様にして、上記数式（１０）に示すように、第１昇圧デューティＤｕｔｙ１２は第２電圧ＶＢ２によって記述され、第２昇圧デューティＤｕｔｙ２２は第１電圧ＶＢ１によって記述される。これに対して、電圧差Ｖｄ（＝ＶＢ２−ＶＢ１）に基づき、第１昇圧デューティＤｕｔｙ１２は第１電圧ＶＢ１によって記述可能であり、第２昇圧デューティＤｕｔｙ２２は第２電圧ＶＢ２によって記述可能である。しかしながら、接続切替制御部２２は、制御応答の発散を防ぐために、上記数式（１０）に示す第１および第２昇圧デューティＤｕｔｙ１２，Ｄｕｔｙ２２を用いてスイッチング動作を制御する。  
【０１３５】
この第２変形例に係る電源装置１０は上記構成を備えており、次に、この第２変形例に係る電源装置１０の動作、つまり接続切替制御部２２の制御動作について説明する。
接続切替制御部２２は、上述した第２実施形態の第１〜第１０制御モードと同様の制御動作を実行可能である。
【０１３６】
（第２実施形態の第２変形例の第１〜４制御モード）
接続切替制御部２２は、第１制御モードとして、負荷電圧Ｖ０が第１および第２電圧ＶＢ１，ＶＢ２の和（＝ＶＢ１＋ＶＢ２）未満の場合と、負荷電圧Ｖ０が第１および第２電圧ＶＢ１，ＶＢ２の和（＝ＶＢ１＋ＶＢ２）よりも大きい場合とのそれぞれにおいて、第１および第２の直流電力変換回路１１，１２を排他的に駆動する。
また、接続切替制御部２２は、第２〜第４制御モードとして、負荷電圧Ｖ０が第１および第２電圧ＶＢ１，ＶＢ２の和（＝ＶＢ１＋ＶＢ２）未満の場合と、負荷電圧Ｖ０が第１および第２電圧ＶＢ１，ＶＢ２の和（＝ＶＢ１＋ＶＢ２）よりも大きい場合とにおいて、第１および第２の直流電力変換回路１１，１２を、例えば図３８に示すような同位相または逆位相または同位相から任意にずらした位相（例えば、１８０°ずれた位相など）のスイッチング動作で同時に駆動する。
【０１３７】
（第２実施形態の第２変形例の第５制御モード）
また、接続切替制御部２２は、第５制御モードとして、図３９Ａに示すように、負荷電圧Ｖ０を維持しつつ、第１の直流電力変換回路１１の出力電圧Ｖ１０ａ（＝ＶＢ１×Ｄｕｔｙ１１）を低下させるとともに第２の直流電力変換回路１２の出力電圧Ｖ２０ａ（＝ＶＢ２×Ｄｕｔｙ２１）を増大させる場合には、第１降圧デューティＤｕｔｙ１１を減少させるとともに第２降圧デューティＤｕｔｙ２１を増大させる。これによって、第１電源ＢＴ１を放電するとともに第２電源ＢＴ２を充電するように、第１電源ＢＴ１と第２電源ＢＴ２との間の電荷の移動に対して、いわばエネルギーバッファとして作用するループ電流ＬＡが発生する。ループ電流ＬＡは、順次、第３ノードＣと、第５ノードＥと、第７ノードＧと、第１ノードＡと、第２ノードＢと、第６ノードＦと、第８ノードＨと、第４ノードＤとを循環する。
また、接続切替制御部２２は、図３９Ｂに示すように、負荷電圧Ｖ０を維持しつつ、出力電圧Ｖ１０ａ（＝ＶＢ１×Ｄｕｔｙ１１）を増大させるとともに出力電圧Ｖ２０ａ（＝ＶＢ２×Ｄｕｔｙ２１）を低下させる場合には、第１降圧デューティＤｕｔｙ１１を増大させるとともに第２降圧デューティＤｕｔｙ２１を減少させる。これによって、第２電源ＢＴ２を放電するとともに第１電源ＢＴ１を充電するように、第１電源ＢＴ１と第２電源ＢＴ２との間の電荷の移動に対して、いわばエネルギーバッファとして作用するループ電流ＬＢが発生する。ループ電流ＬＢは、順次、第１ノードＡと、第７ノードＧと、第５ノードＥと、第３ノードＣと、第４ノードＤと、第８ノードＨと、第６ノードＦと、第２ノードＢとを循環する。
【０１３８】
また、接続切替制御部２２は、図３９Ｃに示すように、負荷電圧Ｖ０を維持しつつ、第１の直流電力変換回路１１の昇圧比（＝Ｖ１０ｂ／ＶＢ１）を増大させるとともに第２の直流電力変換回路１２の昇圧比（＝Ｖ２０ｂ／ＶＢ２）を低下させる場合には、第１昇圧デューティＤｕｔｙ１２を増大させるとともに第２昇圧デューティＤｕｔｙ２２を減少させる。これによって、第１電源ＢＴ１を放電するとともに第２電源ＢＴ２を充電するように、いわばエネルギーバッファとして作用する３つの第１〜第３ループ電流ＬＡ１，ＬＡ２，ＬＡ３が発生する。第１ループ電流ＬＡ１は、順次、第３ノードＣと、第８ノードＨと、第６ノードＦと、第４ノードＤとを循環する。第２ループ電流ＬＡ２は、順次、第１ノードＡと、第２ノードＢと、第７ノードＧと、第５ノードＥとを循環する。第３ループ電流ＬＡ３は、第１ループ電流ＬＡ１および第２ループ電流ＬＡ２に接続されるようにして、順次、第３ノードＣと、第８ノードＨと、第６ノードＦと、第２ノードＢと、第７ノードＧと、第５ノードＥとを循環する。
また、接続切替制御部２２は、図３９Ｄに示すように、負荷電圧Ｖ０を維持しつつ、第１の直流電力変換回路１１の昇圧比（＝Ｖ１０ｂ／ＶＢ１）を低下させるとともに第２の直流電力変換回路１２の昇圧比（＝Ｖ２０ｂ／ＶＢ２）を増大させる場合には、第１昇圧デューティＤｕｔｙ１２を減少させるとともに第２昇圧デューティＤｕｔｙ２２を増大させる。これによって、第２電源ＢＴ２を放電するとともに第１電源ＢＴ１を充電するように、いわばエネルギーバッファとして作用する３つの第１〜第３ループ電流ＬＢ１，ＬＢ２，ＬＢ３が発生する。第１ループ電流ＬＢ１は、順次、第６ノードＦと、第８ノードＨと、第３ノードＣと、第４ノードＤとを循環する。第２ループ電流ＬＢ２は、順次、第１ノードＡと、第５ノードＥと、第７ノードＧと、第２ノードＢとを循環する。第３ループ電流ＬＢ３は、第１ループ電流ＬＢ１および第２ループ電流ＬＢ２に接続されるようにして、順次、第６ノードＦと、第８ノードＨと、第３ノードＣと、第５ノードＥと、第７ノードＧと、第２ノードＢとを循環する。
【０１３９】
（第２実施形態の第２変形例の第６〜９制御モード）
また、接続切替制御部２２は、第１〜第４制御モードにおいて、第６〜第９制御モードとして、第１および第２降圧デューティＤｕｔｙ１１，Ｄｕｔｙ２１または第１および第２昇圧デューティＤｕｔｙ１２，Ｄｕｔｙ２２を調整することによって、負荷電圧Ｖ０と電圧差Ｖｄ（＝ＶＢ２−ＶＢ１）と第１電圧ＶＢ１と第２電圧ＶＢ２とのパラメータのうち何れか１つ以外を任意の値に維持しつつ、何れか１つを任意の目標値に一致させるように制御可能である。
【０１４０】
（第２実施形態の第２変形例の第１０制御モード）
また、接続切替制御部２２は、第１〜第９制御モードにおいて、負荷１３に加えて他に負荷が接続されている場合、第１電圧ＶＢ１および第２電圧ＶＢ２が相違する場合、あるいは第１電源ＢＴ１と第２電源ＢＴ２との総容量が異なる場合などにおいて、第１０制御モードとして、第１および第２降圧デューティＤｕｔｙ１１，Ｄｕｔｙ２１または第１および第２昇圧デューティＤｕｔｙ１２，Ｄｕｔｙ２２を調整することによって、適宜の部位の電圧を任意の目標値に一致させるように制御可能である。例えば、電圧差Ｖｄ（＝ＶＢ２−ＶＢ１）が生じる場合に、この電圧差Ｖｄを小さくするように制御可能である。これによって、第１および第２電源ＢＴ１，ＢＴ２が負荷１３に対して並列接続状態に切り替えられる場合であっても、電圧差Ｖｄ（＝ＶＢ２−ＶＢ１）を解消するための過大な電流が流れることを防止することができる。
【０１４１】
上述したように、本発明の第２実施形態の第２変形例による電源装置１０によれば、第１降圧デューティＤｕｔｙ１１および第２降圧デューティＤｕｔｙ２１を制御することによって、負荷電圧Ｖ０を、第１および第２電圧ＶＢ１，ＶＢ２のうちの何れか大きい方から、第１電圧ＶＢ１および第２電圧ＶＢ２の和（＝ＶＢ１＋ＶＢ２）までの範囲の任意の電圧に容易に制御可能である。また、第１昇圧デューティＤｕｔｙ１２および第２昇圧デューティＤｕｔｙ２２を制御することによって、負荷電圧Ｖ０を、第１電圧ＶＢ１および第２電圧ＶＢ２の和（＝ＶＢ１＋ＶＢ２）以上の任意の電圧に容易に制御可能である。
【０１４２】
さらに、第１および第２の直流電力変換回路１１，１２による降圧動作時にはループ電流ＬＡ，ＬＢを発生させることによって、また、第１および第２の直流電力変換回路１１，１２による昇圧動作時にはループ電流ＬＡ１〜ＬＡ３，ＬＢ１〜ＬＢ３を発生させることによって、第１電源ＢＴ１および第２電源ＢＴ２の充電および放電のバランスを容易に安定させることができる。
また、第１の直流電力変換回路１１による降圧動作時または第２の直流電力変換回路１２による昇圧動作時には、第１電圧ＶＢ１を用いて記述された第１降圧デューティＤｕｔｙ１１または第２昇圧デューティＤｕｔｙ２２を用いることによって、制御応答の発散を防ぐことができる。同様に、第１の直流電力変換回路１１による昇圧動作時または第２の直流電力変換回路１２による降圧動作時には、第２電圧ＶＢ２を用いて記述された第１昇圧デューティＤｕｔｙ１２または第２降圧デューティＤｕｔｙ２１を用いることによって、制御応答の発散を防ぐことができる。
【０１４３】
なお、上述した第２実施形態と、第２実施形態の第１および第２変形例とにおいては、車両に搭載された電源装置１０において、車載電装品などの低電圧負荷に第１電源ＢＴ１を接続し、インバータなどの高電圧負荷に第２電源ＢＴ２を接続することによって、第１および第２電源ＢＴ１，ＢＴ２を直列接続して高電圧負荷を駆動することができる。これによって、第２電源ＢＴ２の最大出力を低減することができる。さらに、第１および第２電源ＢＴ１，ＢＴ２の充放電量を任意に均衡させることができる。
【０１４４】
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】
【０１４５】
１０  電源装置
１１  第１の直流電力変換回路（電圧制御手段、第１の直流電力変換回路）
１１ａ  第１の降圧型直流電力変換回路（電圧制御手段、第１の直流電力変換回路）
１１ｂ  第１の昇圧型直流電力変換回路（電圧制御手段、第１の直流電力変換回路）
１２  第２の直流電力変換回路（電圧制御手段、第２の直流電力変換回路）
１２ａ  第２の降圧型直流電力変換回路（電圧制御手段、第２の直流電力変換回路）
１２ｂ  第２の昇圧型直流電力変換回路（電圧制御手段、第２の直流電力変換回路）
１３  負荷
１５  制御装置（電圧制御手段）
【図１】
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【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
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【図２Ｃ】
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【図２Ｄ】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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【図３Ｃ】
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【図３Ｄ】
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【図４】
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【図５Ａ】
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【図５Ｂ】
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【図６Ａ】
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【図６Ｂ】
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【図７】
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【図８】
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【図９Ａ】
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【図９Ｂ】
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【図１０Ａ】
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【図１０Ｂ】
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【図１１Ａ】
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【図１１Ｂ】
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【図１２】
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【図１３Ａ】
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【図１３Ｂ】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７Ａ】
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【図１７Ｂ】
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【図１７Ｃ】
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【図１７Ｄ】
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【図１８Ａ】
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【図１８Ｂ】
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【図１８Ｃ】
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【図１８Ｄ】
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【図１９】
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【図２０Ａ】
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【図２０Ｂ】
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【図２１Ａ】
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【図２１Ｂ】
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【図２２Ａ】
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【図２２Ｂ】
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【図２２Ｃ】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５Ａ】
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【図２５Ｂ】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９Ａ】
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【図２９Ｂ】
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【図３０Ａ】
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【図３０Ｂ】
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【図３０Ｃ】
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【図３１】
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【図３２】
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【図３３Ａ】
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【図３３Ｂ】
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【図３３Ｃ】
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【図３３Ｄ】
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【図３４】
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【図３５Ａ】
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【図３５Ｂ】
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【図３５Ｃ】
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【図３５Ｄ】
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【図３６】
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【図３７Ａ】
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【図３７Ｂ】
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【図３７Ｃ】
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【図３７Ｄ】
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【図３８】
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【図３９Ａ】
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【図３９Ｂ】
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【図３９Ｃ】
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【図３９Ｄ】
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