(57)【要約】【課題】ターンオフ損失を小さく抑えつつ、入出力のリップル電流を低減する。【解決手段】第１巻線２ａおよび第２巻線２ｂを有するトランス２と、インダクタ８、スイッチ７ａ，７ｂを有する直列スイッチ部７、スイッチ９ａおよびキャパシタ９ｂを有する直列回路部９、並びにスイッチ１０ａおよびキャパシタ１０ｂを有する直列回路部１０を備えた第１巻線２ａ側の回路と、インダクタ１２、スイッチ１１ａ，１１ｂを有する直列スイッチ部１１、スイッチ１３ａおよびキャパシタ１３ｂを有する直列回路部１３、並びにスイッチ１４ａおよびキャパシタ１４ｂを有する直列回路部１４を備えた第２巻線２ｂ側の回路と、第１巻線２ａ側の回路と第１巻線２ａとの間に挿入接続されたＬＣ共振回路１５と、各スイッチ７ａ〜スイッチ１４ａに対するスイッチング制御を実行する制御部１６とを備えている。【選択図】図１
2019161724.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１巻線および第２巻線が形成されたトランスと、
一対の第１直流端子部と、
一対の第１接続ラインを介して前記第１巻線に接続された一対の第１交流端子部と、
一対の第２直流端子部と、
一対の第２接続ラインを介して前記第２巻線に接続された一対の第２交流端子部と、
前記一対の第１交流端子部のうちの一方の第１交流端子部で互いに接続された第１スイッチおよび第２スイッチで構成されて、一方の端部が第１電力ラインを介して前記一対の第１直流端子部のうちの一方の第１直流端子部に接続され、かつ他方の端部が第２電力ラインを介して前記一対の第１直流端子部のうちの他方の第１直流端子部に接続された第１直列スイッチ部と、
前記第１電力ラインおよび前記第２電力ラインのうちの少なくとも一方に挿入接続された第１インダクタと、
直列接続された第３スイッチおよび第１キャパシタで構成されて、一方の端部が前記第１直列スイッチ部の前記一方の端部に接続されると共に他方の端部が前記一対の第１交流端子部のうちの他方の第１交流端子部に接続された第１直列回路部と、
直列接続された第４スイッチおよび第２キャパシタで構成されて、一方の端部が前記他方の第１交流端子部に接続されると共に他方の端部が前記第１直列スイッチ部の前記他方の端部に接続された第２直列回路部と、
前記一対の第２交流端子部のうちの一方の第２交流端子部で互いに接続された第５スイッチおよび第６スイッチで構成されて、一方の端部が第３電力ラインを介して前記一対の第２直流端子部のうちの一方の第２直流端子部に接続され、かつ他方の端部が第４電力ラインを介して前記一対の第２直流端子部のうちの他方の第２直流端子部に接続された第２直列スイッチ部と、
前記第３電力ラインおよび前記第４電力ラインのうちの少なくとも一方に挿入接続された第２インダクタと、
直列接続された第７スイッチおよび第３キャパシタで構成されて、一方の端部が前記第２直列スイッチ部の前記一方の端部に接続されると共に他方の端部が前記一対の第２交流端子部のうちの他方の第２交流端子部に接続された第３直列回路部と、
直列接続された第８スイッチおよび第４キャパシタで構成されて、一方の端部が前記他方の第２交流端子部に接続されると共に他方の端部が前記第２直列スイッチ部の前記他方の端部に接続された第４直列回路部と、
前記一対の第１接続ラインおよび前記一対の第２接続ラインのうちの少なくとも一方に挿入接続されたＬＣ共振回路と、
前記第１スイッチから前記第８スイッチに対するスイッチング制御を実行することにより、前記一対の第１直流端子部および前記一対の第２直流端子部間で相互に電力を供給させる制御部とを備えているコンバータ装置。
【請求項２】
第１巻線、第２巻線および第３巻線が形成されたトランスと、
一対の第１直流端子部と、
一対の第１接続ラインを介して前記第１巻線に接続された一対の第１交流端子部と、
一対の第２直流端子部と、
一対の第２接続ラインを介して前記第２巻線に接続された一対の第２交流端子部と、
一対の第３直流端子部と、
一対の第３接続ラインを介して前記第３巻線に接続された一対の第３交流端子部と、
前記一対の第１交流端子部のうちの一方の第１交流端子部で互いに接続された第１スイッチおよび第２スイッチで構成されて、一方の端部が第１電力ラインを介して前記一対の第１直流端子部のうちの一方の第１直流端子部に接続され、かつ他方の端部が第２電力ラインを介して前記一対の第１直流端子部のうちの他方の第１直流端子部に接続された第１直列スイッチ部と、
前記第１電力ラインおよび前記第２電力ラインのうちの少なくとも一方に挿入接続された第１インダクタと、
直列接続された第３スイッチおよび第１キャパシタで構成されて、一方の端部が前記第１直列スイッチ部の前記一方の端部に接続されると共に他方の端部が前記一対の第１交流端子部のうちの他方の第１交流端子部に接続された第１直列回路部と、
直列接続された第４スイッチおよび第２キャパシタで構成されて、一方の端部が前記他方の第１交流端子部に接続されると共に他方の端部が前記第１直列スイッチ部の前記他方の端部に接続された第２直列回路部と、
前記一対の第２交流端子部のうちの一方の第２交流端子部で互いに接続された第５スイッチおよび第６スイッチで構成されて、一方の端部が第３電力ラインを介して前記一対の第２直流端子部のうちの一方の第２直流端子部に接続され、かつ他方の端部が第４電力ラインを介して前記一対の第２直流端子部のうちの他方の第２直流端子部に接続された第２直列スイッチ部と、
前記第３電力ラインおよび前記第４電力ラインのうちの少なくとも一方に挿入接続された第２インダクタと、
直列接続された第７スイッチおよび第３キャパシタで構成されて、一方の端部が前記第２直列スイッチ部の前記一方の端部に接続されると共に他方の端部が前記一対の第２交流端子部のうちの他方の第２交流端子部に接続された第３直列回路部と、
直列接続された第８スイッチおよび第４キャパシタで構成されて、一方の端部が前記他方の第２交流端子部に接続されると共に他方の端部が前記第２直列スイッチ部の前記他方の端部に接続された第４直列回路部と、
前記一対の第３交流端子部のうちの一方の第３交流端子部で互いに接続された第９スイッチおよび第１０スイッチで構成されて、一方の端部が第５電力ラインを介して前記一対の第３直流端子部のうちの一方の第３直流端子部に接続され、かつ他方の端部が第６電力ラインを介して前記一対の第３直流端子部のうちの他方の第３直流端子部に接続された第３直列スイッチ部と、
前記第５電力ラインおよび前記第６電力ラインのうちの少なくとも一方に挿入接続された第３インダクタと、
直列接続された第１１スイッチおよび第５キャパシタで構成されて、一方の端部が前記第３直列スイッチ部の前記一方の端部に接続されると共に他方の端部が前記一対の第３交流端子部のうちの他方の第３交流端子部に接続された第５直列回路部と、
直列接続された第１２スイッチおよび第６キャパシタで構成されて、一方の端部が前記他方の第３交流端子部に接続されると共に他方の端部が前記第３直列スイッチ部の前記他方の端部に接続された第６直列回路部と、
前記一対の第１接続ライン、前記一対の第２接続ラインおよび前記一対の第３接続ラインのうちの少なくとも１つに挿入接続されたＬＣ共振回路と、
前記第１スイッチから前記第１２スイッチに対するスイッチング制御を実行することにより、前記一対の第１直流端子部、前記一対の第２直流端子部および前記一対の第３直流端子部間で相互に電力を供給させる制御部とを備えているコンバータ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数の直流電源間に配設されて、これらの直流電源のうちの任意の直流電源間での電力のやり取りを可能とするコンバータ装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
この種のコンバータ装置として、下記の非特許文献１に開示されたコンバータ装置（ＤＣ−ＤＣコンバータ）が知られている。このコンバータ装置は、直流電源の数と同数の巻線が形成された１つのトランスと、フルブリッジ接続された４つのスイッチング素子（ＦＥＴ）で構成されて各巻線に接続された直流電源の数と同数のスイッチング回路とを備えている。これにより、複数の直流電源のうちの任意の一対の直流電源は、デュアルアクティブブリッジ形式のコンバータを介して接続される構成となっている。また、この構成により、このコンバータ装置では、複数の直流電源のうちの任意の１つの直流電源から、他の直流電源のうちの任意の直流電源に電力を供給することが可能になっている。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００３】
【非特許文献１】A Multi-Directional Power Converter for a Hybrid Renewable Energy Distributed Generation System with Battery Storage、2006,IPEMC
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところが、上記のコンバータ装置には、以下のような解決すべき課題が存在している。具体的には、このコンバータ装置では、デュアルアクティブブリッジ形式のコンバータを有する構成であって、フルブリッジ接続された４つのスイッチング素子で構成される２つのスイッチ回路（フルブリッジ回路）間にインダクタ（上記のコンバータ装置ではトランスの漏れインダクタンスで代用されている）が配設される構成のため、このコンバータ装置には、直流電源から流入する電流および直流電流へ流出する電流に生じるリップル電流（入出力のリップル電流）が大きいという課題が存在している。また、このコンバータ装置では、各スイッチ回路（フルブリッジ回路）を構成するスイッチング素子が自身に流れる電流のピーク時にターンオフする構成のため、このコンバータ装置には、ターンオフ損失が大きいという課題も存在している。
【０００５】
本発明は、かかる課題を解決するためになされたものであり、ターンオフ損失を小さく抑えつつ、入出力のリップル電流を低減し得るコンバータ装置を提供することを主目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成すべく、本発明に係るコンバータ装置は、第１巻線および第２巻線が形成されたトランスと、一対の第１直流端子部と、一対の第１接続ラインを介して前記第１巻線に接続された一対の第１交流端子部と、一対の第２直流端子部と、一対の第２接続ラインを介して前記第２巻線に接続された一対の第２交流端子部と、前記一対の第１交流端子部のうちの一方の第１交流端子部で互いに接続された第１スイッチおよび第２スイッチで構成されて、一方の端部が第１電力ラインを介して前記一対の第１直流端子部のうちの一方の第１直流端子部に接続され、かつ他方の端部が第２電力ラインを介して前記一対の第１直流端子部のうちの他方の第１直流端子部に接続された第１直列スイッチ部と、前記第１電力ラインおよび前記第２電力ラインのうちの少なくとも一方に挿入接続された第１インダクタと、直列接続された第３スイッチおよび第１キャパシタで構成されて、一方の端部が前記第１直列スイッチ部の前記一方の端部に接続されると共に他方の端部が前記一対の第１交流端子部のうちの他方の第１交流端子部に接続された第１直列回路部と、直列接続された第４スイッチおよび第２キャパシタで構成されて、一方の端部が前記他方の第１交流端子部に接続されると共に他方の端部が前記第１直列スイッチ部の前記他方の端部に接続された第２直列回路部と、前記一対の第２交流端子部のうちの一方の第２交流端子部で互いに接続された第５スイッチおよび第６スイッチで構成されて、一方の端部が第３電力ラインを介して前記一対の第２直流端子部のうちの一方の第２直流端子部に接続され、かつ他方の端部が第４電力ラインを介して前記一対の第２直流端子部のうちの他方の第２直流端子部に接続された第２直列スイッチ部と、前記第３電力ラインおよび前記第４電力ラインのうちの少なくとも一方に挿入接続された第２インダクタと、直列接続された第７スイッチおよび第３キャパシタで構成されて、一方の端部が前記第２直列スイッチ部の前記一方の端部に接続されると共に他方の端部が前記一対の第２交流端子部のうちの他方の第２交流端子部に接続された第３直列回路部と、直列接続された第８スイッチおよび第４キャパシタで構成されて、一方の端部が前記他方の第２交流端子部に接続されると共に他方の端部が前記第２直列スイッチ部の前記他方の端部に接続された第４直列回路部と、前記一対の第１接続ラインおよび前記一対の第２接続ラインのうちの少なくとも一方に挿入接続されたＬＣ共振回路と、前記第１スイッチから前記第８スイッチに対するスイッチング制御を実行することにより、前記一対の第１直流端子部および前記一対の第２直流端子部間で相互に電力を供給させる制御部とを備えている。
【０００７】
これにより、第１スイッチ〜第８スイッチのすべてのスイッチでのターンオフ損失を小さく抑えつつ、第１直流電源から第２直流電源への電力伝送と共に第２直流電源から第１直流電源への電力伝送を実行することができる。また、第１直流端子部側の第１インダクタと第２直流端子部側の第２インダクタとを備えたことにより、第１直流端子部および第２直流端子部を介して入出力する電流のリップル電流を低減することができる。
【０００８】
また、本発明に係るコンバータ装置は、第１巻線、第２巻線および第３巻線が形成されたトランスと、一対の第１直流端子部と、一対の第１接続ラインを介して前記第１巻線に接続された一対の第１交流端子部と、一対の第２直流端子部と、一対の第２接続ラインを介して前記第２巻線に接続された一対の第２交流端子部と、一対の第３直流端子部と、一対の第３接続ラインを介して前記第３巻線に接続された一対の第３交流端子部と、前記一対の第１交流端子部のうちの一方の第１交流端子部で互いに接続された第１スイッチおよび第２スイッチで構成されて、一方の端部が第１電力ラインを介して前記一対の第１直流端子部のうちの一方の第１直流端子部に接続され、かつ他方の端部が第２電力ラインを介して前記一対の第１直流端子部のうちの他方の第１直流端子部に接続された第１直列スイッチ部と、前記第１電力ラインおよび前記第２電力ラインのうちの少なくとも一方に挿入接続された第１インダクタと、直列接続された第３スイッチおよび第１キャパシタで構成されて、一方の端部が前記第１直列スイッチ部の前記一方の端部に接続されると共に他方の端部が前記一対の第１交流端子部のうちの他方の第１交流端子部に接続された第１直列回路部と、直列接続された第４スイッチおよび第２キャパシタで構成されて、一方の端部が前記他方の第１交流端子部に接続されると共に他方の端部が前記第１直列スイッチ部の前記他方の端部に接続された第２直列回路部と、前記一対の第２交流端子部のうちの一方の第２交流端子部で互いに接続された第５スイッチおよび第６スイッチで構成されて、一方の端部が第３電力ラインを介して前記一対の第２直流端子部のうちの一方の第２直流端子部に接続され、かつ他方の端部が第４電力ラインを介して前記一対の第２直流端子部のうちの他方の第２直流端子部に接続された第２直列スイッチ部と、前記第３電力ラインおよび前記第４電力ラインのうちの少なくとも一方に挿入接続された第２インダクタと、直列接続された第７スイッチおよび第３キャパシタで構成されて、一方の端部が前記第２直列スイッチ部の前記一方の端部に接続されると共に他方の端部が前記一対の第２交流端子部のうちの他方の第２交流端子部に接続された第３直列回路部と、直列接続された第８スイッチおよび第４キャパシタで構成されて、一方の端部が前記他方の第２交流端子部に接続されると共に他方の端部が前記第２直列スイッチ部の前記他方の端部に接続された第４直列回路部と、前記一対の第３交流端子部のうちの一方の第３交流端子部で互いに接続された第９スイッチおよび第１０スイッチで構成されて、一方の端部が第５電力ラインを介して前記一対の第３直流端子部のうちの一方の第３直流端子部に接続され、かつ他方の端部が第６電力ラインを介して前記一対の第３直流端子部のうちの他方の第３直流端子部に接続された第３直列スイッチ部と、前記第５電力ラインおよび前記第６電力ラインのうちの少なくとも一方に挿入接続された第３インダクタと、直列接続された第１１スイッチおよび第５キャパシタで構成されて、一方の端部が前記第３直列スイッチ部の前記一方の端部に接続されると共に他方の端部が前記一対の第３交流端子部のうちの他方の第３交流端子部に接続された第５直列回路部と、直列接続された第１２スイッチおよび第６キャパシタで構成されて、一方の端部が前記他方の第３交流端子部に接続されると共に他方の端部が前記第３直列スイッチ部の前記他方の端部に接続された第６直列回路部と、前記一対の第１接続ライン、前記一対の第２接続ラインおよび前記一対の第３接続ラインのうちの少なくとも１つに挿入接続されたＬＣ共振回路と、前記第１スイッチから前記第１２スイッチに対するスイッチング制御を実行することにより、前記一対の第１直流端子部、前記一対の第２直流端子部および前記一対の第３直流端子部間で相互に電力を供給させる制御部とを備えている。
【０００９】
これにより、第１スイッチ〜第１２スイッチのすべてのスイッチでのターンオフ損失を小さく抑えつつ、第１直流電源から第２直流電源および第３直流電源への電力伝送、第２直流電源から第１直流電源および第３直流電源への電力伝送、並びに第３直流電源から第１直流電源および第２直流電源への電力伝送を実行することができる。また、第１直流端子部側の第１インダクタと第２直流端子部側の第２インダクタと第３直流端子部側の第３インダクタとを備えたことにより、第１直流端子部、第２直流端子部および第３直流端子部を介して入出力する電流のリップル電流を低減することができる。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、各直流端子部に接続される直流電源のうちの任意の１つの直流電源から他の直流電源への電力伝送（電力の供給）を可能としつつ、各スイッチでのターンオフ損失を小さく抑えると共に各直流端子部を介して入出力する電流のリップル電流を低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】コンバータ装置１Ａの構成図である。
【図２】コンバータ装置１Ａ，１Ｂの第１動作を説明するための波形図である。
【図３】コンバータ装置１Ａの図２における期間Ｔ１での動作を説明するための構成図である。
【図４】コンバータ装置１Ａの図２における期間Ｔ２での動作を説明するための構成図である。
【図５】コンバータ装置１Ａの図２における期間Ｔ３での動作を説明するための構成図である。
【図６】コンバータ装置１Ａの図２における期間Ｔ４での動作を説明するための構成図である。
【図７】コンバータ装置１Ａの図２における期間Ｔ５での動作を説明するための構成図である。
【図８】コンバータ装置１Ａの図２における期間Ｔ６での動作を説明するための構成図である。
【図９】コンバータ装置１Ａ，１Ｂの第２動作を説明するための駆動信号Ｓ１〜Ｓ１２の波形図である。
【図１０】コンバータ装置１Ｂの第３動作を説明するための駆動信号Ｓ１〜Ｓ１２の波形図である。
【図１１】コンバータ装置１Ｂの構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、コンバータ装置の実施の形態について、図面を参照しつつ説明する。
【００１３】
まず、コンバータ装置の一例としてのコンバータ装置１Ａの構成について図１を参照して説明する。このコンバータ装置１Ａは、トランス２、一対の第１直流端子部３ａ，３ｂ、一対の第１交流端子部４ａ，４ｂ、一対の第２直流端子部５ａ，５ｂ、一対の第２交流端子部６ａ，６ｂ、第１直列スイッチ部７、第１インダクタ８、第１直列回路部９、第２直列回路部１０、第２直列スイッチ部１１、第２インダクタ１２、第３直列回路部１３、第４直列回路部１４、ＬＣ共振回路１５、および制御部１６を備え、一対の第１直流端子部３ａ，３ｂおよび一対の第２直流端子部５ａ，５ｂ間（例えば、一対の第１直流端子部３ａ，３ｂに接続された第１直流電源ＰＳ１および一対の第２直流端子部５ａ，５ｂに接続された第２直流電源ＰＳ２間）で相互に電力を供給可能に構成されている。
【００１４】
詳細には、トランス２は、本例では一例として、共通の磁気コア（図示せず）に形成されて、互いに磁気的に結合する２つの巻線（第１巻線２ａおよび第２巻線２ｂ）を備えている。一対の第１交流端子部４ａ，４ｂは、一対の第１接続ラインＬ１ａ，Ｌ１ｂを介して第１巻線２ａに接続されている。また、本例では、ＬＣ共振回路１５が、この第１接続ラインＬ１ａ，Ｌ１ｂに挿入接続されている。具体的には、本例では、ＬＣ共振回路１５は、第１接続ラインＬ１ａに挿入接続された共振キャパシタ１５ａと、第１接続ラインＬ１ｂに挿入接続された共振インダクタ１５ｂとを備えて構成されている。このため、本例では、第１交流端子部４ａは、共振キャパシタ１５ａが挿入接続された第１接続ラインＬ１ａを介して第１巻線２ａの一端に接続され、また第１交流端子部４ｂは、共振インダクタ１５ｂが挿入接続された第１接続ラインＬ１ｂを介して第１巻線２ａの他端に接続されている。なお、共振キャパシタ１５ａおよび共振インダクタ１５ｂについては、この構成に代えて、図示はしないが、共振キャパシタ１５ａを第１接続ラインＬ１ｂに挿入接続し、共振インダクタ１５ｂを第１接続ラインＬ１ａに挿入接続する構成とすることもできる。
【００１５】
一対の第２交流端子部６ａ，６ｂは、一対の第２接続ラインＬ２ａ，Ｌ２ｂを介して第２巻線２ｂに接続されている。なお、本例ではＬＣ共振回路１５は、上記したように第１接続ラインＬ１ａ，Ｌ１ｂに挿入接続されているが、この構成に限定されるものではなく、第１接続ラインＬ１ａ，Ｌ１ｂおよび第２接続ラインＬ２ａ，Ｌ２ｂのうちの少なくとも一方に挿入接続されていればよい。
【００１６】
第１直列スイッチ部７は、第１交流端子部４ａ，４ｂのうちの一方の第１交流端子部（本例では、第１交流端子部４ａ）で互いに接続された第１スイッチ７ａ（図中において「Ｑ１」とも表記する）および第２スイッチ７ｂ（図中において「Ｑ２」とも表記する）の直列回路で構成されている。本例では一例として、第１スイッチ７ａおよび第２スイッチ７ｂは共にｎチャネル型のＦＥＴ（電界効果型トランジスタ）で構成されて、第１スイッチ７ａのソース端子と第２スイッチ７ｂのドレイン端子が第１交流端子部４ａで接続されている。また、この直列回路の一方の端部（本例では第１スイッチ７ａのドレイン端子）は、第１電力ラインＬｐ１を介して一対の第１直流端子部３ａ，３ｂのうちの一方の第１直流端子部（本例では、第１直流端子部３ａ）に接続されている。また、この直列回路の他方の端部（本例では第１スイッチ７ｂのソース端子）は、第２電力ラインＬｐ２を介して一対の第１直流端子部３ａ，３ｂのうちの他方の第１直流端子部（本例では、第１直流端子部３ｂ）に接続されている。
【００１７】
第１インダクタ８は、第１電力ラインＬｐ１および第２電力ラインＬｐ２のうちの少なくとも一方に挿入接続されている。本例では一例として、第１インダクタ８は、第１電力ラインＬｐ１に挿入接続されているが、図示はしないが、第２電力ラインＬｐ２に挿入接続される構成であってもよいし、第１電力ラインＬｐ１および第２電力ラインＬｐ２の双方に分けて挿入接続される構成であってもよい。
【００１８】
第１直列回路部９は、直列接続された第３スイッチ９ａ（図中において「Ｑ３」とも表記する）および第１キャパシタ９ｂで構成されている。本例では一例として、第３スイッチ９ａはｎチャネル型のＦＥＴで構成されて、第３スイッチ９ａのドレイン端子と第１キャパシタ９ｂの一方の端子とが接続されている。また、第１直列回路部９は、一方の端部（本例では第３スイッチ９ａのソース端子）が第１直列スイッチ部７の一方の端部（本例では第１スイッチ７ａのドレイン端子）に接続されると共に、他方の端部（本例では第１キャパシタ９ｂの他方の端子）が一対の第１交流端子部４ａ，４ｂのうちの他方の第１交流端子部（本例では、第１交流端子部４ｂ）に接続されている。なお、第１直列回路部９は、この構成に代えて、第１直列スイッチ部７の一方の端部側に第１キャパシタ９ｂを配設し、かつ第１交流端子部４ｂ側に第３スイッチ９ａを同じ向きで配設した構成であってもよい。
【００１９】
第２直列回路部１０は、直列接続された第４スイッチ１０ａ（図中において「Ｑ４」とも表記する）および第２キャパシタ１０ｂで構成されている。本例では一例として、第４スイッチ１０ａはｎチャネル型のＦＥＴで構成されて、第４スイッチ１０ａのソース端子と第２キャパシタ１０ｂの一方の端子とが接続されている。また、第２直列回路部１０は、一方の端部（本例では第２キャパシタ１０ｂの他方の端子）が他方の第１交流端子部（本例では、第１交流端子部４ｂ）に接続されると共に、他方の端部（本例では第４スイッチ１０ａのドレイン端子）が第１直列スイッチ部７の他方の端部（本例では第２スイッチ７ｂのソース端子）に接続されている。なお、第２直列回路部１０は、この構成に代えて、第１交流端子部４ｂ側に第４スイッチ１０ａを同じ向きで配設し、かつ第１直列スイッチ部７の他方の端部側に第２キャパシタ１０ｂを配設した構成であってもよい。
【００２０】
第２直列スイッチ部１１は、第２交流端子部６ａ，６ｂのうちの一方の第２交流端子部（本例では、第２交流端子部６ａ）で互いに接続された第５スイッチ１１ａ（図中において「Ｑ５」とも表記する）および第６スイッチ１１ｂ（図中において「Ｑ６」とも表記する）の直列回路で構成されている。本例では一例として、第５スイッチ１１ａおよび第６スイッチ１１ｂは共にｎチャネル型のＦＥＴで構成されて、第５スイッチ１１ａのソース端子と第６スイッチ１１ｂのドレイン端子が第２交流端子部６ａで接続されている。また、この直列回路の一方の端部（本例では第５スイッチ１１ａのドレイン端子）は、第３電力ラインＬｐ３を介して一対の第２直流端子部５ａ，５ｂのうちの一方の第２直流端子部（本例では、第２直流端子部５ａ）に接続されている。また、この直列回路の他方の端部（本例では第６スイッチ１１ｂのソース端子）は、第４電力ラインＬｐ４を介して一対の第２直流端子部５ａ，５ｂのうちの他方の第２直流端子部（本例では、第２直流端子部５ｂ）に接続されている。
【００２１】
第２インダクタ１２は、第３電力ラインＬｐ３および第４電力ラインＬｐ４のうちの少なくとも一方に挿入接続されている。本例では一例として、第２インダクタ１２は、第３電力ラインＬｐ３に挿入接続されているが、図示はしないが、第４電力ラインＬｐ４に挿入接続される構成であってもよいし、第３電力ラインＬｐ３および第４電力ラインＬｐ４の双方に分けて挿入接続される構成であってもよい。
【００２２】
第３直列回路部１３は、直列接続された第７スイッチ１３ａ（図中において「Ｑ７」とも表記する）および第３キャパシタ１３ｂで構成されている。本例では一例として、第７スイッチ１３ａはｎチャネル型のＦＥＴで構成されて、第７スイッチ１３ａのドレイン端子と第３キャパシタ１３ｂの一方の端子とが接続されている。また、第３直列回路部１３は、一方の端部（本例では第７スイッチ１３ａのソース端子）が第２直列スイッチ部１１の一方の端部（本例では第５スイッチ１１ａのドレイン端子）に接続されると共に、他方の端部（本例では第３キャパシタ１３ｂの他方の端子）が一対の第２交流端子部６ａ，６ｂのうちの他方の第２交流端子部（本例では、第２交流端子部６ｂ）に接続されている。なお、第３直列回路部１３は、この構成に代えて、第２直列スイッチ部１１の一方の端部側に第３キャパシタ１３ｂを配設し、かつ第２交流端子部６ｂ側に第７スイッチ１３ａを同じ向きで配設した構成であってもよい。
【００２３】
第４直列回路部１４は、直列接続された第８スイッチ１４ａ（図中において「Ｑ８」とも表記する）および第４キャパシタ１４ｂで構成されている。本例では一例として、第８スイッチ１４ａはｎチャネル型のＦＥＴで構成されて、第８スイッチ１４ａのソース端子と第４キャパシタ１４ｂの一方の端子とが接続されている。また、第４直列回路部１４は、一方の端部（本例では第４キャパシタ１４ｂの他方の端子）が他方の第２交流端子部（本例では、第２交流端子部６ｂ）に接続されると共に、他方の端部（本例では第８スイッチ１４ａのドレイン端子）が第２直列スイッチ部１１の他方の端部（本例では第６スイッチ１１ｂのソース端子）に接続されている。なお、第４直列回路部１４は、この構成に代えて、第２交流端子部６ｂ側に第８スイッチ１４ａを同じ向きで配設し、かつ第２直列スイッチ部１１の他方の端部側に第４キャパシタ１４ｂを配設した構成であってもよい。
【００２４】
制御部１６は、例えば外部から入力された動作指示に基づき、コンバータ装置１Ａでの動作（電力伝送）がこの動作指示で示されるもの（第１直流端子部３ａ，３ｂから第２直流端子部５ａ，５ｂへの電力伝送、および第２直流端子部５ａ，５ｂから第１直流端子部３ａ，３ｂへの電力伝送のうちのいずれか１つ）となるように、第１スイッチ７ａから第４スイッチ１０ａまでの４つのスイッチに対して駆動信号Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３，Ｓ４をそれぞれ出力すると共に、第５スイッチ１１ａから第８スイッチ１４ａまでの４つのスイッチに対して駆動信号Ｓ５，Ｓ６，Ｓ７，Ｓ８を出力することにより、これら８つのスイッチに対するスイッチング制御を実行する。本例では、第１スイッチ７ａから第８スイッチ１４ａまでの各スイッチは上記のようにＦＥＴで構成されているため、制御部１６は、各スイッチ７ａ〜１４ａに対する適切な駆動回路（図示せず）を備えて、各スイッチ７ａ〜１４ａのゲート・ソース間に、各駆動信号Ｓ１〜Ｓ８のうちの対応する駆動信号をソース端子の電位を基準とする正極性の電圧信号として出力するものとする。
【００２５】
次に、コンバータ装置１Ａの動作について図１〜図８を参照して説明する。以下では、図１に示すように第１直流端子部３ａ，３ｂ間に接続された第１直流電源ＰＳ１から第２直流端子部５ａ，５ｂ間に接続された第２直流電源ＰＳ２へ電力伝送する第１動作と、第２直流電源ＰＳ２から第１直流電源ＰＳ１へ電力伝送する第２動作とについて説明する。
【００２６】
最初に、第１動作について説明する。この第１動作では、制御部１６は、各駆動信号Ｓ１〜Ｓ８を、図２に示す期間Ｔ１から期間Ｔ６までの出力状態を１サイクルとして、第１スイッチ７ａから第８スイッチ１４ａに繰り返し出力する。なお、図２中の「ＯＮ」、「ＯＦＦ」は、駆動信号Ｓ１〜Ｓ８に対応する各スイッチのＯＮ・ＯＦＦ状態を示している。以下、各期間Ｔ１，Ｔ２，Ｔ３，Ｔ４，Ｔ５，Ｔ６に分けて動作を説明する。
【００２７】
まず、期間Ｔ１では、図２に示すように駆動信号Ｓ１および駆動信号Ｓ６がゼロボルト（ゲート閾値電圧未満の電圧の一例）から正電圧（ゲート閾値電圧以上の電圧）に切り替えられることにより、図２，３に示すように、第１スイッチ７ａおよび第６スイッチ１１ｂは、ＯＦＦ状態からＯＮ状態に移行する。また、図２に示すように駆動信号Ｓ４および駆動信号Ｓ７が正電圧からゼロボルトに切り替えられることにより、図２，３に示すように、第４スイッチ１０ａおよび第７スイッチ１３ａは、ＯＮ状態からＯＦＦ状態に移行する。また、図２に示すように他の駆動信号Ｓ２，Ｓ３，Ｓ５，Ｓ８は正電圧に維持されることから、図２，３に示すように、第２スイッチ７ｂ，第３スイッチ９ａ，第５スイッチ１１ａおよび第８スイッチ１４ａはＯＮ状態を継続する。
【００２８】
この場合、第１巻線２ａ側（第１直流端子部３ａ，３ｂ側）の回路では、ＯＮ状態の第２スイッチ７ｂと共に、第１スイッチ７ａがＯＮ状態に移行することにより、第１直流電源ＰＳ１が第１インダクタ８を介して短絡される。これにより、図３に示すように、第１直流電源ＰＳ１から第１インダクタ８、第１スイッチ７ａおよび第２スイッチ７ｂを経由して第１直流電源ＰＳ１に戻る電流経路が形成されて、第１直流電源ＰＳ１がこの電流経路に電流Ｉａを図３において矢印で示す向きで供給する。したがって、この電流Ｉａが第１インダクタ８に流れることにより、第１インダクタ８にエネルギーが蓄積される。
【００２９】
また、第４スイッチ１０ａがＯＦＦ状態に移行することにより、期間Ｔ６において後述するように実行される第１キャパシタ９ｂへの充電（第１キャパシタ９ｂへのエネルギーの蓄積）が完了する。また、第１スイッチ７ａがＯＮ状態に移行することにより、図３に示すように、第１キャパシタ９ｂから第３スイッチ９ａ、第１スイッチ７ａ、共振キャパシタ１５ａ、第１巻線２ａおよび共振インダクタ１５ｂを経由して第１キャパシタ９ｂに戻る電流経路が形成される。このため、期間Ｔ６において第１キャパシタ９ｂに蓄積されたエネルギーが放出されることにより、この電流経路に電流Ｉｂが図３において矢印で示す向きで流れる。この電流経路にはＬＣ共振回路１５（共振キャパシタ１５ａおよび共振インダクタ１５ｂ）が含まれていることから、電流Ｉｂ（第３スイッチ９ａの電流）の波形は図２に示すように共振波形（正弦波状の波形）となる。具体的には、電流Ｉｂは、期間Ｔ６の終了時点において第１巻線２ａに流れていた電流（第２スイッチ７ｂの電流）の電流値（初期値）から、図３に示す向きの電流値を徐々に増加させる電流となる。また、これら２つの電流経路が重なる第１スイッチ７ａには、電流Ｉａ，Ｉｂが同じ向きで流れるため、電流Ｉａ，Ｉｂの合成電流（Ｉａ＋Ｉｂ）が第１スイッチ７ａに流れる。
【００３０】
一方、第２巻線２ｂ側（第２直流端子部５ａ，５ｂ側）の回路では、ＯＮ状態の第５スイッチ１１ａと共に、第６スイッチ１１ｂがＯＮ状態に移行することにより、図３に示すように、第２インダクタ１２から第２直流電源ＰＳ２、第６スイッチ１１ｂおよび第５スイッチ１１ａを経由して第２インダクタ１２に戻る電流経路が形成される。このため、期間Ｔ６において後述するようにして第２インダクタ１２に蓄積されたエネルギーが放出されることにより、この電流経路に電流Ｉｃが流れる（第２直流電源ＰＳ２に電流Ｉｃが供給される）。また、上記した第１巻線２ａへの電流Ｉｂの流入に起因して第２巻線２ｂに誘起される電圧に基づき、第２巻線２ｂから第４キャパシタ１４ｂ、第８スイッチ１４ａおよび第６スイッチ１１ｂを経由して第２巻線２ｂに戻る電流経路に電流Ｉｄが流れる。これにより、第４キャパシタ１４ｂが充電される（第４キャパシタ１４ｂにエネルギーが蓄積される）。また、これら２つの電流経路が重なる第６スイッチ１１ｂには、電流Ｉｃ，Ｉｄが同じ向きで流れるため、電流Ｉｃ，Ｉｄの合成電流（Ｉｃ＋Ｉｄ）が第６スイッチ１１ｂに流れる。
【００３１】
次いで、期間Ｔ２では、図２に示すように、駆動信号Ｓ５が正電圧からゼロボルトに切り替わり、駆動信号Ｓ７がゼロボルトから正電圧に切り替わることにより、図２，４に示すように、第５スイッチ１１ａがＯＮ状態からＯＦＦ状態に移行し、第７スイッチ１３ａがＯＦＦ状態からＯＮ状態に移行する。なお、他の各スイッチは、対応する駆動信号が期間Ｔ１のときと同じであることから、期間Ｔ１のときのＯＮ・ＯＦＦ状態を継続する。
【００３２】
この場合、第１巻線２ａ側の回路では、図４に示すように、第１スイッチ７ａから第４スイッチ１０ａのすべてが期間Ｔ１のときのＯＮ・ＯＦＦ状態を継続するため、期間Ｔ１のときと同様の２つの電流経路が引き続き形成されて、各電流経路に電流Ｉａ，Ｉｂが継続して流れる。つまり、第１インダクタ８へのエネルギーの蓄積と、第１キャパシタ９ｂからのエネルギーの放出とが継続される。
【００３３】
一方、第２巻線２ｂ側の回路では、第６スイッチ１１ｂおよび第８スイッチ１４ａのＯＮ状態が継続されているため、期間Ｔ１のときと同じ電流経路（第２巻線２ｂから第４キャパシタ１４ｂ、第８スイッチ１４ａおよび第６スイッチ１１ｂを経由して第２巻線２ｂに戻る電流経路）に電流Ｉｄが継続して流れて、第４キャパシタ１４ｂの充電（第４キャパシタ１４ｂへのエネルギーの蓄積）が継続される。また、第５スイッチ１１ａがＯＦＦ状態に移行する一方で、ＯＮ状態の第８スイッチ１４ａと共に、上記したように第７スイッチ１３ａがＯＮ状態に移行することにより、図４に示すように、第３キャパシタ１３ｂから第７スイッチ１３ａ、第２インダクタ１２、第２直流電源ＰＳ２、第８スイッチ１４ａおよび第４キャパシタ１４ｂを経由して第３キャパシタ１３ｂに戻る電流経路が形成される。これにより、期間Ｔ４から期間Ｔ６において後述するようにして第３キャパシタ１３ｂに蓄積されたエネルギーが放出されることにより、この電流経路に電流Ｉｅが流れる（第２直流電源ＰＳ２に電流Ｉｅが供給される）。
【００３４】
また、これら２つの電流経路が重なる第４直列回路部１４（第８スイッチ１４ａおよび第４キャパシタ１４ｂ）には、電流Ｉｄ，Ｉｅが逆向きで流れるため、電流Ｉｄ，Ｉｅの合成電流（Ｉｅ−Ｉｄ）が第８スイッチ１４ａに流れる。また、第６スイッチ１１ｂには、期間Ｔ１において流れていた電流Ｉｃが流れなくなり、電流Ｉｄのみが流れる（つまり、期間Ｔ１のときよりも、この電流Ｉｃ分だけ少ない電流が流れる）。なお、第５スイッチ１１ａがＯＦＦ状態に移行する（ターンオフする）ときに第５スイッチ１１ａに流れている電流Ｉｃは、第２インダクタ１２に流れる電流であって、第２巻線２ｂに流れる電流のピーク値よりも低い電流値となっている。このため、第５スイッチ１１ａでのターンオフ損失は小さく抑えられている。
【００３５】
続いて、期間Ｔ３では、図２に示すように、駆動信号Ｓ２が正電圧からゼロボルトに切り替わり、駆動信号Ｓ４がゼロボルトから正電圧に切り替わることにより、図２，５に示すように、第２スイッチ７ｂがＯＮ状態からＯＦＦ状態に移行し、第４スイッチ１０ａがＯＦＦ状態からＯＮ状態に移行する。なお、他の各スイッチは、対応する駆動信号が期間Ｔ２のときと同じであることから、期間Ｔ２のときのＯＮ・ＯＦＦ状態を継続する。
【００３６】
この場合、第１巻線２ａ側の回路では、図５に示すように、第１スイッチ７ａおよび第３スイッチ９ａのＯＮ状態が継続されているため、期間Ｔ１，Ｔ２のときと同じ電流経路（第１キャパシタ９ｂから第３スイッチ９ａ、第１スイッチ７ａ、共振キャパシタ１５ａ、第１巻線２ａおよび共振インダクタ１５ｂを経由して第１キャパシタ９ｂに戻る電流経路）に電流Ｉｂが継続して流れて、第１キャパシタ９ｂの放電（第１キャパシタ９ｂからのエネルギーの放出）が継続される。
【００３７】
また、上記したように第２スイッチ７ｂがＯＦＦ状態に移行するため、第１直流電源ＰＳ１の電圧に第１インダクタ８の両端間電圧（期間Ｔ１，Ｔ２において、第１インダクタ８に印加されていた電圧。つまり、第１直流電源ＰＳ１の電圧と同等の電圧）が加算された電圧の第１直列回路部９および第２直列回路部１０への印加が開始される。また、この状態において、ＯＮ状態の第３スイッチ９ａと共に、上記したように第４スイッチ１０ａがＯＮ状態に移行することにより、図５に示すように、第１直流電源ＰＳ１から第１インダクタ８、第３スイッチ９ａ、第１キャパシタ９ｂ、第２キャパシタ１０ｂおよび第４スイッチ１０ａを経由して第１直流電源ＰＳ１に戻る電流経路が形成される。このため、第１直流電源ＰＳ１からのエネルギーに加えて、蓄積していたエネルギーを第１インダクタ８が放出することにより、この電流経路に電流Ｉｆが図５において矢印で示す向きで流れる。これにより、第２直列回路部１０の第２キャパシタ１０ｂは、第１直流電源ＰＳ１および第１インダクタ８の双方から放出されるエネルギーで充電される（第２キャパシタ１０ｂにエネルギーが蓄積される）。
【００３８】
また、これら２つの電流経路が重なる第１直列回路部９（第３スイッチ９ａおよび第１キャパシタ９ｂ）には、電流Ｉｂ，Ｉｆが逆向きで流れるため、電流Ｉｄ，Ｉｆの合成電流（Ｉｂ−Ｉｆ）が第３スイッチ９ａに流れる。また、第１スイッチ７ａには、期間Ｔ２において流れていた電流Ｉａが流れなくなり、電流Ｉｂのみが流れる（つまり、期間Ｔ１のときよりも、この電流Ｉａ分だけ少ない電流が流れる）。なお、第２スイッチ７ｂがＯＦＦ状態に移行する（ターンオフする）ときに第２スイッチ７ｂに流れている電流Ｉａは、第１インダクタ８に流れる電流であって、第１巻線２ａに流れる電流のピーク値よりも低い電流値となっている。このため、第２スイッチ７ｂでのターンオフ損失は小さく抑えられている。
【００３９】
一方、第２巻線２ｂ側の回路では、図５に示すように、第５スイッチ１１ａから第８スイッチ１４ａのすべてのスイッチが期間Ｔ２のときのＯＮ・ＯＦＦ状態を継続するため、期間Ｔ２のときと同様の２つの電流経路が引き続き形成されて、各電流経路に電流Ｉｄ，Ｉｅが継続して流れる。これにより、第４キャパシタ１４ｂの充電（第４キャパシタ１４ｂへのエネルギーの蓄積）と、第３キャパシタ１３ｂに蓄積されていたエネルギーの放出（第２直流電源ＰＳ２への電流Ｉｅの供給）が継続される。
【００４０】
次いで、期間Ｔ４では、図２に示すように駆動信号Ｓ２および駆動信号Ｓ５がゼロボルトから正電圧に切り替えられることにより、図２，６に示すように、第２スイッチ７ｂおよび第５スイッチ１１ａは、ＯＦＦ状態からＯＮ状態に移行する。また、図２に示すように駆動信号Ｓ３および駆動信号Ｓ８が正電圧からゼロボルトに切り替えられることにより、図２，６に示すように、第３スイッチ９ａおよび第８スイッチ１４ａは、ＯＮ状態からＯＦＦ状態に移行する。なお、他の各スイッチは、対応する駆動信号が期間Ｔ３のときと同じであることから、期間Ｔ３のときのＯＮ・ＯＦＦ状態を継続する。
【００４１】
この場合、第１巻線２ａ側の回路では、ＯＮ状態の第１スイッチ７ａと共に、第２スイッチ７ｂがＯＮ状態に移行することにより、図６に示すように、第１直流電源ＰＳ１から第１インダクタ８、第１スイッチ７ａおよび第２スイッチ７ｂを経由して第１直流電源ＰＳ１に戻る電流経路が形成されて（つまり、第１直流電源ＰＳ１が第１インダクタ８を介して短絡されて）、第１直流電源ＰＳ１がこの電流経路に電流Ｉａを供給する。したがって、この電流Ｉａが第１インダクタ８に流れることにより、第１インダクタ８にエネルギーが蓄積される。
【００４２】
また、上記のように第１直流電源ＰＳ１が第１インダクタ８を介して第１スイッチ７ａおよび第２スイッチ７ｂで短絡されることにより、第１直列回路部９および第２直列回路部１０への第１直流電源ＰＳ１の電圧等の印加が停止されると共に、第３スイッチ９ａがＯＦＦ状態に移行することにより、期間Ｔ３において実行されていた第１キャパシタ９ｂへの充電（第１キャパシタ９ｂへのエネルギーの蓄積）が完了する。また、図６に示すように、第２キャパシタ１０ｂから共振インダクタ１５ｂ、第１巻線２ａおよび共振キャパシタ１５ａ、第２スイッチ７ｂおよび第４スイッチ１０ａを経由して第２キャパシタ１０ｂに戻る電流経路が形成される。このため、期間Ｔ３において第２キャパシタ１０ｂに蓄積されたエネルギーが放出されることにより、この電流経路に電流Ｉｇが図６において矢印で示す向きで流れる。この電流経路にはＬＣ共振回路１５が含まれていることから、電流Ｉｇ（第４スイッチ１０ａの電流）の波形は図２に示すように共振波形（正弦波状の波形）となる。具体的には、電流Ｉｇは、期間Ｔ３の終了時点において第１巻線２ａに流れていた電流（第１スイッチ７ａの電流）の電流値（初期値）から、図６に示す向きの電流値を徐々に増加させる電流となる。また、これら２つの電流経路が重なる第２スイッチ７ｂには、電流Ｉａ，Ｉｇが同じ向きで流れるため、電流Ｉａ，Ｉｇの合成電流（Ｉａ＋Ｉｇ）が流れる。なお、第３スイッチ９ａがＯＦＦ状態に移行する（ターンオフする）ときに第３スイッチ９ａに流れている電流（Ｉｂ−Ｉｆ）は、このように第１巻線２ａに流れる電流Ｉｂよりも電流Ｉｆ分だけ少なく抑えられている（つまり、第１巻線２ａに流れる電流Ｉｂのピーク値よりも低い電流値となっている）。このため、第３スイッチ９ａでのターンオフ損失は小さく抑えられている。
【００４３】
一方、第２巻線２ｂ側の回路では、ＯＮ状態の第６スイッチ１１ｂと共に、第５スイッチ１１ａがＯＮ状態に移行することにより、図６に示すように、第２インダクタ１２から第２直流電源ＰＳ２、第６スイッチ１１ｂおよび第５スイッチ１１ａを経由して第２インダクタ１２に戻る電流経路が形成される。このため、期間Ｔ３において第２インダクタ１２に蓄積されたエネルギーが放出されることにより、この電流経路に電流Ｉｃが流れる（第２直流電源ＰＳ２に電流Ｉｃが供給される）。また、上記した第１巻線２ａへの電流Ｉｇの流入に起因して第２巻線２ｂに誘起される電圧に基づき、第２巻線２ｂから第５スイッチ１１ａ、第７スイッチ１３ａおよび第３キャパシタ１３ｂを経由して第２巻線２ｂに戻る電流経路に電流Ｉｈが流れる。これにより、第３キャパシタ１３ｂが充電される（第３キャパシタ１３ｂにエネルギーが蓄積される）。
【００４４】
また、これら２つの電流経路が重なる第５スイッチ１１ａには、電流Ｉｃ，Ｉｈが同じ向きで流れるため、電流Ｉｃ，Ｉｈの合成電流（Ｉｃ＋Ｉｈ）が第５スイッチ１１ａに流れる。なお、第８スイッチ１４ａがＯＦＦ状態に移行する（ターンオフする）ときに第８スイッチ１４ａに流れている電流（Ｉｅ−Ｉｄ）は、このように第２巻線２ｂに流れる電流Ｉｄよりも電流Ｉｅ分だけ少なく抑えられている（つまり、第２巻線２ｂに流れる電流Ｉｄのピーク値よりも低い電流値となっている）。このため、第８スイッチ１４ａでのターンオフ損失は小さく抑えられている。
【００４５】
次いで、期間Ｔ５では、図２に示すように、駆動信号Ｓ６が正電圧からゼロボルトに切り替わり、駆動信号Ｓ８がゼロボルトから正電圧に切り替わることにより、図２，７に示すように、第６スイッチ１１ｂがＯＮ状態からＯＦＦ状態に移行し、第８スイッチ１４ａがＯＦＦ状態からＯＮ状態に移行する。なお、他の各スイッチは、対応する駆動信号が期間Ｔ４のときと同じであることから、期間Ｔ４のときのＯＮ・ＯＦＦ状態を継続する。
【００４６】
この場合、第１巻線２ａ側の回路では、図７に示すように、第１スイッチ７ａから第４スイッチ１０ａのすべてが期間Ｔ４のときのＯＮ・ＯＦＦ状態を継続するため、期間Ｔ４のときと同様の２つの電流経路が引き続き形成されて、各電流経路に電流Ｉａ，Ｉｇが継続して流れる。つまり、第１インダクタ８へのエネルギーの蓄積と、第２キャパシタ１０ｂからのエネルギーの放出とが継続される。
【００４７】
一方、第２巻線２ｂ側の回路では、第５スイッチ１１ａおよび第７スイッチ１３ａのＯＮ状態が継続されているため、期間Ｔ４のときと同じ電流経路（第２巻線２ｂから第５スイッチ１１ａ、第７スイッチ１３ａおよび第３キャパシタ１３ｂを経由して第２巻線２ｂに戻る電流経路）に電流Ｉｈが継続して流れて、第３キャパシタ１３ｂの充電（第３キャパシタ１３ｂへのエネルギーの蓄積）が継続される。また、第６スイッチ１１ｂがＯＦＦ状態に移行する一方で、ＯＮ状態の第７スイッチ１３ａと共に、上記したように第８スイッチ１４ａがＯＮ状態に移行することにより、図７に示すように、第４キャパシタ１４ｂから第３キャパシタ１３ｂ、第７スイッチ１３ａ、第２インダクタ１２、第２直流電源ＰＳ２および第８スイッチ１４ａを経由して第４キャパシタ１４ｂに戻る電流経路が形成される。これにより、期間Ｔ１から期間Ｔ３において第４キャパシタ１４ｂに蓄積されたエネルギーが放出されることにより、この電流経路に電流Ｉｅが流れる（第２直流電源ＰＳ２に電流Ｉｅが供給される）。
【００４８】
また、これら２つの電流経路が重なる第３直列回路部１３（第７スイッチ１３ａおよび第３キャパシタ１３ｂ）には、電流Ｉｅ，Ｉｈが逆向きで流れるため、電流Ｉｅ，Ｉｈの合成電流（Ｉｅ−Ｉｈ）が第７スイッチ１３ａに流れる。また、第５スイッチ１１ａには、期間Ｔ４において流れていた電流Ｉｃが流れなくなり、電流Ｉｈのみが流れる（つまり、期間Ｔ４のときよりも、この電流Ｉｃ分だけ少ない電流が流れる）。なお、第６スイッチ１１ｂがＯＦＦ状態に移行する（ターンオフする）ときに第６スイッチ１１ｂに流れている電流Ｉｃは、第２インダクタ１２に流れる電流であって、第２巻線２ｂに流れる電流のピーク値よりも低い電流値となっている。このため、第６スイッチ１１ｂでのターンオフ損失は小さく抑えられている。
【００４９】
続いて、期間Ｔ６では、図２に示すように、駆動信号Ｓ１が正電圧からゼロボルトに切り替わり、駆動信号Ｓ３がゼロボルトから正電圧に切り替わることにより、図２，８に示すように、第１スイッチ７ａがＯＮ状態からＯＦＦ状態に移行し、第３スイッチ９ａがＯＦＦ状態からＯＮ状態に移行する。なお、他の各スイッチは、対応する駆動信号が期間Ｔ５のときと同じであることから、期間Ｔ５のときのＯＮ・ＯＦＦ状態を継続する。
【００５０】
この場合、第１巻線２ａ側の回路では、図８に示すように、第２スイッチ７ｂおよび第４スイッチ１０ａのＯＮ状態が継続されているため、期間Ｔ４，Ｔ５のときと同じ電流経路（第２キャパシタ１０ｂから共振インダクタ１５ｂ、第１巻線２ａおよび共振キャパシタ１５ａ、第２スイッチ７ｂおよび第４スイッチ１０ａを経由して第２キャパシタ１０ｂに戻る電流経路）に電流Ｉｇが継続して流れて、第２キャパシタ１０ｂの放電（第２キャパシタ１０ｂからのエネルギーの放出）が継続される。
【００５１】
また、上記したように第１スイッチ７ａがＯＦＦ状態に移行するため、第１直流電源ＰＳ１の電圧に第１インダクタ８の両端間電圧（期間Ｔ４，Ｔ５において、第１インダクタ８に印加されていた電圧。つまり、第１直流電源ＰＳ１の電圧と同等の電圧）が加算された電圧の第１直列回路部９および第２直列回路部１０への印加が開始される。また、この状態において、ＯＮ状態の第４スイッチ１０ａと共に、上記したように第３スイッチ９ａがＯＮ状態に移行することにより、図８に示すように、第１直流電源ＰＳ１から第１インダクタ８、第３スイッチ９ａ、第１キャパシタ９ｂ、第２キャパシタ１０ｂおよび第４スイッチ１０ａを経由して第１直流電源ＰＳ１に戻る電流経路が形成される。このため、第１直流電源ＰＳ１からのエネルギーに加えて、蓄積していたエネルギーを第１インダクタ８が放出することにより、この電流経路に電流Ｉｆが図８において矢印で示す向きで流れる。これにより、第１直列回路部９の第１キャパシタ９ｂは、第１直流電源ＰＳ１および第１インダクタ８の双方から放出されるエネルギーで充電される（第１キャパシタ９ｂにエネルギーが蓄積される）。
【００５２】
また、これら２つの電流経路が重なる第２直列回路部１０（第４スイッチ１０ａおよび第２キャパシタ１０ｂ）には、電流Ｉｆ，Ｉｇが逆向きで流れるため、電流Ｉｆ，Ｉｇの合成電流（Ｉｇ−Ｉｆ）が第４スイッチ１０ａに流れる。また、第２スイッチ７ｂには、期間Ｔ５において流れていた電流Ｉａが流れなくなり、電流Ｉｇのみが流れる（つまり、期間Ｔ５のときよりも、この電流Ｉａ分だけ少ない電流が流れる）。なお、第１スイッチ７ａがＯＦＦ状態に移行する（ターンオフする）ときに第１スイッチ７ａに流れている電流Ｉａは、第１インダクタ８に流れる電流であって、第１巻線２ａに流れる電流のピーク値よりも低い電流値となっている。このため、第１スイッチ７ａでのターンオフ損失は小さく抑えられている。
【００５３】
一方、第２巻線２ｂ側の回路では、図２，８に示すように、第５スイッチ１１ａから第８スイッチ１４ａのすべてのスイッチが期間Ｔ５のときのＯＮ・ＯＦＦ状態を継続するため、期間Ｔ５のときと同様の２つの電流経路が引き続き形成されて、各電流経路に電流Ｉｈ，Ｉｅが継続して流れる。これにより、第３キャパシタ１３ｂの充電（第３キャパシタ１３ｂへのエネルギーの蓄積）と、第４キャパシタ１４ｂに蓄積されていたエネルギーの放出（第２直流電源ＰＳ２への電流Ｉｅの供給）が継続される。
【００５４】
これにより、この第１動作での１サイクルが完了するが、次の新たな１サイクルの開始時点（新たな期間Ｔ１の開始時点）において、図２に示すように、駆動信号Ｓ４，Ｓ７に対応する第４スイッチ１０ａおよび第７スイッチ１３ａがＯＦＦ状態にそれぞれ移行する（ターンオフする）が、このときに第４スイッチ１０ａに流れている電流（Ｉｇ−Ｉｆ）は、このように第１巻線２ａに流れる電流Ｉｇよりも電流Ｉｆ分だけ少なく抑えられている（つまり、第１巻線２ａに流れる電流Ｉｇのピーク値よりも低い電流値となっている）。このため、第４スイッチ１０ａでのターンオフ損失は小さく抑えられている。また、第７スイッチ１３ａに流れている電流（Ｉｅ−Ｉｈ）は、このように第２巻線２ｂに流れる電流Ｉｈよりも電流Ｉｅ分だけ少なく抑えられている（つまり、第２巻線２ｂに流れる電流Ｉｈのピーク値よりも低い電流値となっている）。このため、第７スイッチ１３ａでのターンオフ損失は小さく抑えられている。
【００５５】
また、第１直流電源ＰＳ１の電圧をＶ１とし、第２直流電源ＰＳ２の電圧をＶ２としたときに、この第１動作での電圧Ｖ２は、下記の式で表される。なお、ｎは、第１巻線２ａ（巻数Ｎｐ）と第２巻線２ｂ（巻数Ｎｓ）の巻数比（Ｎｓ／Ｎｐ）であり、Ｄ１は、第１スイッチ７ａと第２スイッチ７ｂのオンデューティであり、Ｄ２は、第７スイッチ１３ａと第８スイッチ１４ａのオンデューティであるものとする。
Ｖ２＝ｎ×Ｖ１×（Ｄ２−０．５）／（１−Ｄ１）
【００５６】
また、この式から明らかなように、コンバータ装置１Ａは、この第１動作において、各スイッチ７ａ，７ｂ，９ａ，１０ａ，１１ａ，１１ｂ，１３ａ，１４ａのスイッチング周波数を変化させることなく、上記のオンデューティＤ１，Ｄ２を変化させることで、電圧Ｖ２を制御することが可能になっている。
【００５７】
次に、第２動作について説明する。このコンバータ装置１Ａでは、図１に示すように、一対の第１直流端子部３ａ，３ｂと一対の第１交流端子部４ａ，４ｂとの間に配設された回路と、一対の第２直流端子部５ａ，５ｂと一対の第２交流端子部６ａ，６ｂとの間に配設された回路とが、トランス２を挟んで対称な回路構成となっている。
【００５８】
このため、第２動作では、制御部１６は、図９に示すように、期間Ｔ１１〜期間Ｔ１６を１サイクルとして、第１スイッチ７ａに対応する第５スイッチ１１ａに、図２での駆動信号Ｓ１と同じタイミングで駆動信号Ｓ５を出力し、第２スイッチ７ｂに対応する第６スイッチ１１ｂに、図２での駆動信号Ｓ２と同じタイミングで駆動信号Ｓ６を出力し、第３スイッチ９ａに対応する第７スイッチ１３ａに、図２での駆動信号Ｓ３と同じタイミングで駆動信号Ｓ７を出力し、第４スイッチ１０ａに対応する第８スイッチ１４ａに、図２での駆動信号Ｓ４と同じタイミングで駆動信号Ｓ８を出力し、第５スイッチ１１ａに対応する第１スイッチ７ａに、図２での駆動信号Ｓ５と同じタイミングで駆動信号Ｓ１を出力し、第６スイッチ１１ｂに対応する第２スイッチ７ｂに、図２での駆動信号Ｓ６と同じタイミングで駆動信号Ｓ２を出力し、第７スイッチ１３ａに対応する第３スイッチ９ａに、図２での駆動信号Ｓ７と同じタイミングで駆動信号Ｓ３を出力し、第８スイッチ１４ａに対応する第４スイッチ１０ａに、図２での駆動信号Ｓ８と同じタイミングで駆動信号Ｓ４を出力する動作を繰り返す。
【００５９】
これにより、コンバータ装置１Ａでは、第２巻線２ｂ側の回路が上記した第１動作での第１巻線２ａ側の回路と同様に動作し、かつ第１巻線２ａ側の回路が上記した第１動作での第２巻線２ｂ側の回路と同様に動作して、コンバータ装置１Ａは、第２直流電源ＰＳ２から第１直流電源ＰＳ１へ電力伝送する第２動作を実行する。
【００６０】
また、この第２動作での電圧Ｖ１、下記の式で表される。なお、Ｄ３は、第５スイッチ１１ａと第６スイッチ１１ｂのオンデューティであり、Ｄ４は、第３スイッチ９ａと第４スイッチ１０ａのオンデューティであるものとする。
Ｖ１＝１／ｎ×Ｖ２×（Ｄ４−０．５）／（１−Ｄ３）
【００６１】
また、この式から明らかなように、コンバータ装置１Ａは、この第２動作においても、各スイッチ７ａ，７ｂ，９ａ，１０ａ，１１ａ，１１ｂ，１３ａ，１４ａのスイッチング周波数を変化させることなく、上記のオンデューティＤ３，Ｄ４を変化させることで、電圧Ｖ１を制御することが可能になっている。
【００６２】
このように、このコンバータ装置１Ａでは、第１巻線２ａ側の回路は、第１巻線２ａと共に、第１直流端子部３ａ，３ｂ、第１交流端子部４ａ，４ｂ、第１直列スイッチ部７、第１インダクタ８、第１直列回路部９および第２直列回路部１０が図１に示すように接続されて構成され、第２巻線２ｂ側の回路は、第２巻線２ｂと共に、第１交流端子部４ａ，４ｂ、第２交流端子部６ａ，６ｂ、第２直列スイッチ部１１、第２インダクタ１２、第３直列回路部１３および第４直列回路部１４が図１に示すように接続されて構成されている。また、ＬＣ共振回路１５が、第１巻線２ａと第１交流端子部４ａ，４ｂとの間、および第２巻線２ｂと第２交流端子部６ａ，６ｂとの間のうちの少なくとも一方に挿入接続されている。
【００６３】
したがって、このコンバータ装置１Ａによれば、制御部１６が、図２に示すタイミングで駆動信号Ｓ１〜Ｓ８を出力して、第１スイッチ７ａ〜第８スイッチ１４ａを駆動することにより（第１スイッチ７ａ〜第８スイッチ１４ａを期間Ｔ１〜期間Ｔ６でのＯＮ・ＯＦＦ状態に順次移行させるスイッチング制御を実行することにより）、第１スイッチ７ａ〜第８スイッチ１４ａのすべてのスイッチでのターンオフ損失を小さく抑えつつ、第１直流電源ＰＳ１から第２直流電源ＰＳ２へ電力伝送する第１動作を実行することができる。また、このコンバータ装置１Ａによれば、制御部１６が、図９に示すタイミングで駆動信号Ｓ１〜Ｓ８を出力して、第１スイッチ７ａ〜第８スイッチ１４ａを駆動することにより（第１スイッチ７ａ〜第８スイッチ１４ａを期間Ｔ１１〜期間Ｔ１６でのＯＮ・ＯＦＦ状態に順次移行させるスイッチング制御を実行することにより）、第１スイッチ７ａ〜第８スイッチ１４ａのすべてのスイッチでのターンオフ損失を小さく抑えつつ、第２直流電源ＰＳ２から第１直流電源ＰＳ１へ電力伝送する第２動作を実行することができる。
【００６４】
また、このコンバータ装置１Ａによれば、第１直流端子部３ａ，３ｂと第１直列スイッチ部７との間に第１インダクタ８が挿入接続され、かつ第２直流端子部５ａ，５ｂと第２直列スイッチ部１１との間に第２インダクタ１２が挿入接続されているため、第１直流端子部３ａ，３ｂと第１直流電源ＰＳ１との間で入出力する電流のリップル電流を第１インダクタ８で低減できると共に、第２直流端子部５ａ，５ｂと第２直流電源ＰＳ２との間で入出力する電流のリップル電流を第２インダクタ１２で低減することができる。
【００６５】
なお、コンバータ装置の一例として、第１巻線２ａおよび第２巻線２ｂの２つの巻線が形成されたトランス２を備えて、第１直流電源ＰＳ１および第２直流電源ＰＳ２の２つの直流電源間で相互に電力を供給可能にするコンバータ装置１Ａを例に挙げて説明したが、例えば、図１１に示すコンバータ装置１Ｂのように、第１巻線２ａ、第２巻線２ｂおよび第２巻線２ｃの３つの巻線が形成されたトランス２１を備えた構成とすることで、３つの直流電源ＰＳ１，ＰＳ２，ＰＳ３間で相互に電力を供給可能とすることもできる。以下、コンバータ装置１Ｂについて説明する。なお、コンバータ装置１Ａと同一の構成については同一の符号を付して重複する説明を省略する。
【００６６】
まず、コンバータ装置１Ｂの構成について図１１を参照して説明する。このコンバータ装置１Ｂは、コンバータ装置１Ａのトランス２および制御部１６に代えてトランス２１および制御部２８を備えると共に、コンバータ装置１Ａと同様にして、一対の第１直流端子部３ａ，３ｂ、一対の第１交流端子部４ａ，４ｂ、一対の第２直流端子部５ａ，５ｂ、一対の第２交流端子部６ａ，６ｂ、第１直列スイッチ部７、第１インダクタ８、第１直列回路部９、第２直列回路部１０、第２直列スイッチ部１１、第２インダクタ１２、第３直列回路部１３、第４直列回路部１４およびＬＣ共振回路１５を備えている。また、コンバータ装置１Ｂは、さらに、一対の第３直流端子部２２ａ，２２ｂ、一対の第３交流端子部２３ａ，２３ｂ、第３直列スイッチ部２４、第３インダクタ２５、第５直列回路部２６および第６直列回路部２７を備えている。
【００６７】
詳細には、トランス２１は、本例では一例として、共通の磁気コア（図示せず）に形成されて、互いに磁気的に結合する３つの巻線（第１巻線２ａ、第２巻線２ｂおよび第３巻線２ｃ）を備えている。また、一対の第３交流端子部２３ａ，２３ｂは、一対の第３接続ラインＬ３ａ、Ｌ３ｂを介して第３巻線２ｃに接続されている。
【００６８】
ＬＣ共振回路１５は、一例として第１接続ラインＬ１ａ，Ｌ１ｂに挿入接続されているが、この構成に限定されるものではなく、ＬＣ共振回路１５は、第１接続ラインＬ１ａ，Ｌ１ｂ、第２接続ラインＬ２ａ，Ｌ２ｂおよび第３接続ラインＬ３ａ、Ｌ３ｂのうちの少なくとも１つに挿入接続されていればよい。
【００６９】
第３直列スイッチ部２４は、第３交流端子部２３ａ，２３ｂのうちの一方の第３交流端子部（本例では、第３交流端子部２３ａ）で互いに接続された第９スイッチ２４ａ（図中において「Ｑ９」とも表記する）および第１０スイッチ２４ｂ（図中において「Ｑ１０」とも表記する）の直列回路で構成されている。本例では一例として、第９スイッチ２４ａおよび第１０スイッチ２４ｂは共にｎチャネル型のＦＥＴで構成されて、第９スイッチ２４ａのソース端子と第１０スイッチ２４ｂのドレイン端子が第３交流端子部２３ａで接続されている。また、この直列回路の一方の端部（本例では第９スイッチ２４ａのドレイン端子）は、第５電力ラインＬｐ５を介して一対の第３直流端子部２２ａ，２２ｂのうちの一方の第３直流端子部（本例では、第３直流端子部２２ａ）に接続されている。また、この直列回路の他方の端部（本例では第１０スイッチ２４ｂのソース端子）は、第６電力ラインＬｐ６を介して一対の第３直流端子部２２ａ，２２ｂのうちの他方の第３直流端子部（本例では、第３直流端子部２２ｂ）に接続されている。
【００７０】
第３インダクタ２５は、第５電力ラインＬｐ５および第６電力ラインＬｐ６のうちの少なくとも一方に挿入接続されている。本例では一例として、第３インダクタ２５は、第５電力ラインＬｐ５に挿入接続されているが、図示はしないが、第６電力ラインＬｐ６に挿入接続される構成であってもよいし、第５電力ラインＬｐ５および第６電力ラインＬｐ６の双方に分けて挿入接続される構成であってもよい。
【００７１】
第５直列回路部２６は、直列接続された第１１スイッチ２６ａ（図中において「Ｑ１１」とも表記する）および第５キャパシタ２６ｂで構成されている。本例では一例として、第１１スイッチ２６ａはｎチャネル型のＦＥＴで構成されて、第１１スイッチ２６ａのドレイン端子と第５キャパシタ２６ｂの一方の端子とが接続されている。また、第５直列回路部２６は、一方の端部（本例では第１１スイッチ２６ａのソース端子）が第３直列スイッチ部２４の一方の端部（本例では第９スイッチ２４ａのドレイン端子）に接続されると共に、他方の端部（本例では第５キャパシタ２６ｂの他方の端子）が一対の第３交流端子部２３ａ，２３ｂのうちの他方の第３交流端子部（本例では、第３交流端子部２３ｂ）に接続されている。なお、第５直列回路部２６は、この構成に代えて、第３直列スイッチ部２４の一方の端部側に第５キャパシタ２６ｂを配設し、かつ第３交流端子部２３ｂ側に第１１スイッチ２６ａを同じ向きで配設した構成であってもよい。
【００７２】
第６直列回路部２７は、直列接続された第１２スイッチ２７ａ（図中において「Ｑ１２」とも表記する）および第６キャパシタ２７ｂで構成されている。本例では一例として、第１２スイッチ２７ａはｎチャネル型のＦＥＴで構成されて、第１２スイッチ２７ａのソース端子と第６キャパシタ２７ｂの一方の端子とが接続されている。また、第６直列回路部２７は、一方の端部（本例では第６キャパシタ２７ｂの他方の端子）が他方の第３交流端子部（本例では、第３交流端子部２３ｂ）に接続されると共に、他方の端部（本例では第１２スイッチ２７ａのドレイン端子）が第３直列スイッチ部２４の他方の端部（本例では第１０スイッチ２４ｂのソース端子）に接続されている。なお、第６直列回路部２７は、この構成に代えて、第３交流端子部２３ｂ側に第１２スイッチ２７ａを同じ向きで配設し、かつ第３直列スイッチ部２４の他方の端部側に第６キャパシタ２７ｂを配設した構成であってもよい。
【００７３】
制御部２８は、例えば外部から入力された動作指示に基づき、コンバータ装置１Ｂでの動作（電力伝送）がこの動作指示で示されるもの（第１直流端子部３ａ，３ｂから第２直流端子部５ａ，５ｂおよび第３直流端子部２２ａ，２２ｂへの電力伝送、第２直流端子部５ａ，５ｂから第１直流端子部３ａ，３ｂおよび第３直流端子部２２ａ，２２ｂへの電力伝送、並びに第３直流端子部２２ａ，２２ｂから第１直流端子部３ａ，３ｂおよび第２直流端子部５ａ，５ｂへの電力伝送のうちのいずれか１つ）となるように、第１スイッチ７ａから第４スイッチ１０ａまでの４つのスイッチに対して駆動信号Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３，Ｓ４をそれぞれ出力し、第５スイッチ１１ａから第８スイッチ１４ａまでの４つのスイッチに対して駆動信号Ｓ５，Ｓ６，Ｓ７，Ｓ８を出力し、かつ第９スイッチ２４ａから第１２スイッチ２７ａまでの４つのスイッチに対して駆動信号Ｓ９，Ｓ１０，Ｓ１１，Ｓ１２を出力することにより、これら１２個のスイッチに対するスイッチング制御を実行する。本例では、第１スイッチ７ａから第１２スイッチ２７ａまでの各スイッチは上記のようにＦＥＴで構成されているため、制御部２８は、各スイッチ７ａ〜２７ａに対する適切な駆動回路（図示せず）を備えて、各スイッチ７ａ〜２７ａのゲート・ソース間に、各駆動信号Ｓ１〜Ｓ１２のうちの対応する駆動信号をソース端子の電位を基準とする正極性の電圧信号として出力するものとする。
【００７４】
次に、コンバータ装置１Ｂの動作について図２，図９，図１０，図１１を参照して説明する。以下では、図１１に示すように、第１直流端子部３ａ，３ｂ間に第１直流電源ＰＳ１が接続され、第２直流端子部５ａ，５ｂ間に第２直流電源ＰＳ２が接続され、第３直流端子部２２ａ，２２ｂ間に第３直流電源ＰＳ３が接続された状態において、第１直流電源ＰＳ１から第２直流電源ＰＳ２と第３直流電源ＰＳ３とに電力伝送する第１動作と、第２直流電源ＰＳ２から第１直流電源ＰＳ１と第３直流電源ＰＳ３とに電力伝送する第２動作と、第３直流電源ＰＳ３から第１直流電源ＰＳ１と第２直流電源ＰＳ２とに電力伝送する第３動作について説明する。
【００７５】
最初に、第１動作について説明する。この第１動作では、制御部２８は、各駆動信号Ｓ１〜Ｓ１２を、図２に示す期間Ｔ１から期間Ｔ６までの出力状態を１サイクルとして、第１スイッチ７ａから第１２スイッチ２７ａまでの対応するスイッチに繰り返し出力する。なお、図２中の「ＯＮ」、「ＯＦＦ」は、駆動信号Ｓ１〜Ｓ１２に対応する各スイッチのＯＮ・ＯＦＦ状態を示している。また、このコンバータ装置１Ｂでは、図１１に示すように、一対の第１直流端子部３ａ，３ｂと一対の第１交流端子部４ａ，４ｂとの間に配設された回路と、一対の第２直流端子部５ａ，５ｂと一対の第２交流端子部６ａ，６ｂとの間に配設された回路とが、トランス２１を挟んで対称な回路構成となっていると共に、一対の第３直流端子部２２ａ，２２ｂと一対の第３交流端子部２３ａ，２３ｂとの間に配設された回路も、第２直流端子部５ａ，５ｂと第２交流端子部６ａ，６ｂとの間に配設された回路と同じように、トランス２１を挟んで第１直流端子部３ａ，３ｂと第１交流端子部４ａ，４ｂとの間に配設された回路と対称な回路構成となっている。
【００７６】
このため、一例として、第２直流電源ＰＳ２と同様にして第１直流電源ＰＳ１から電力伝送される第３直流電源ＰＳ３側の回路（第３巻線２ｃ側（第３直流端子部２２ａ，２２ｂ側）の回路）を構成する第９スイッチ２４ａ、第１０スイッチ２４ｂ、第１１スイッチ２６ａおよび第１２スイッチ２７ａへの駆動信号Ｓ９，Ｓ１０，Ｓ１１，Ｓ１２については、図２に示すように、第２直流電源ＰＳ２側の回路（第２巻線２ｂ側）の回路）を構成する第５スイッチ１１ａ、第６スイッチ１１ｂ、第７スイッチ１３ａおよび第８スイッチ１４ａへの駆動信号Ｓ５，Ｓ６，Ｓ７，Ｓ８と同じタイミングで変化する信号とする。
【００７７】
この場合、コンバータ装置１Ｂでは、第１直列スイッチ部７等で構成される第１巻線２ａ側の回路は、コンバータ装置１Ａでの第１巻線２ａ側の回路の第１動作のときと同様に動作し、第２直列スイッチ部１１等で構成される第２巻線２ｂ側の回路および第３直列スイッチ部２４等で構成される第３巻線２ｃ側の回路は、コンバータ装置１Ａでの第２巻線２ｂ側の回路の第１動作のときと同様に動作する。これにより、コンバータ装置１Ｂは、第１直流電源ＰＳ１から第２直流電源ＰＳ２と第３直流電源ＰＳ３とに電力伝送する第１動作を実行する。
【００７８】
また、第３直流電源ＰＳ３の電圧をＶ３としたときに、各電圧Ｖ１，Ｖ２，Ｖ３間には、下記の式で示される関係が成り立つ。
１／Ｎ１×１／（１−Ｄ１）×Ｖ１＝１／Ｎ２×１／（１−Ｄ２）×Ｖ２＝１／Ｎ３×１／（１−Ｄ３）×Ｖ３
なお、ＶＣ１は各キャパシタ９ｂ，１０ｂに印加される電圧であり、ＶＣ２は各キャパシタ１３ｂ，１４ｂに印加される電圧であり、ＶＣ３は各キャパシタ２６ｂ，２７ｂに印加される電圧であるものとする。また、Ｄ１は各スイッチ７ａ，７ｂのオンデューティであり、Ｄ２は各スイッチ１１ａ，１１ｂのオンデューティであり、Ｄ３は各スイッチ２４ａ，２４ｂのオンデューティであるものとする。また、各巻線２ａ，２ｂ，２ｃの巻数については、巻線２ａの巻数：巻線２ｂの巻数：巻線２ｃの巻数＝Ｎ１：Ｎ２：Ｎ３となるように規定されているものとする。
この場合、ＶＣ１＝（Ｎ１／Ｎ２）×ＶＣ２＝（Ｎ１／Ｎ３）×ＶＣ３、ＶＣ１＝０．５×１／（１−Ｄ１）×Ｖ１、ＶＣ２＝０．５×１／（１−Ｄ２）×Ｖ２、およびＶＣ３＝０．５×１／（１−Ｄ３）×Ｖ３の各式が成り立ち、この各式を連立させることで、上記した各電圧Ｖ１，Ｖ２，Ｖ３間の関係式が算出される。
【００７９】
次いで、第２動作について説明する。この第２動作では、制御部２８は、各駆動信号Ｓ１〜Ｓ１２を、図９に示す期間Ｔ１１から期間Ｔ１６までの出力状態を１サイクルとして、第１スイッチ７ａから第１２スイッチ２７ａまでの対応するスイッチに繰り返し出力する。なお、図９中の「ＯＮ」、「ＯＦＦ」は、駆動信号Ｓ１〜Ｓ１２に対応する各スイッチのＯＮ・ＯＦＦ状態を示している。また、一例として、第１直流電源ＰＳ１と同様にして第２直流電源ＰＳ２から電力伝送される第３直流電源ＰＳ３側の回路（第３巻線２ｃ側の回路）を構成する第９スイッチ２４ａ、第１０スイッチ２４ｂ、第１１スイッチ２６ａおよび第１２スイッチ２７ａへの駆動信号Ｓ９，Ｓ１０，Ｓ１１，Ｓ１２については、図９に示すように、第１直流電源ＰＳ１側の回路（第１巻線２ａ側）の回路）を構成する第１スイッチ７ａ、第２スイッチ７ｂ、第３スイッチ９ａおよび第４スイッチ１０ａへの駆動信号Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３，Ｓ４と同じタイミングで変化する信号とする。
【００８０】
この場合、コンバータ装置１Ｂでは、第１直列スイッチ部７等で構成される第１巻線２ａ側の回路および第３直列スイッチ部２４等で構成される第３巻線２ｃ側の回路は、コンバータ装置１Ａでの第１巻線２ａ側の回路の第２動作のときと同様に動作し、第２直列スイッチ部１１等で構成される第２巻線２ｂ側の回路は、コンバータ装置１Ａでの第２巻線２ｂ側の回路の第２動作のときと同様に動作する。これにより、コンバータ装置１Ｂは、第２直流電源ＰＳ２から第１直流電源ＰＳ１と第３直流電源ＰＳ３とに電力伝送する第２動作を実行する。
【００８１】
続いて、第３動作について説明する。この第３動作では、制御部２８は、各駆動信号Ｓ１〜Ｓ１２を、図１０に示す期間Ｔ１１から期間Ｔ１６までの出力状態を１サイクルとして、第１スイッチ７ａから第１２スイッチ２７ａまでの対応するスイッチに繰り返し出力する。なお、図１０中の「ＯＮ」、「ＯＦＦ」は、駆動信号Ｓ１〜Ｓ１２に対応する各スイッチのＯＮ・ＯＦＦ状態を示している。また、第３動作では、第１動作での第１巻線２ａ側の回路や第２動作での第２巻線２ｂ側の回路と同様にして、第３巻線２ｃ側の回路が電力を送出する。このため、第３巻線２ｃ側の回路への駆動信号Ｓ９，Ｓ１０，Ｓ１１，Ｓ１２については、図９に示す駆動信号Ｓ５，Ｓ６，Ｓ７，Ｓ８と同じタイミングで変化する信号とする。また、第１巻線２ａ側の回路と同様に第３直流電源ＰＳ３から電力伝送される第２巻線２ｂ側の回路を構成する第５スイッチ１１ａ、第６スイッチ１１ｂ、第７スイッチ１３ａおよび第８スイッチ１４ａへの駆動信号Ｓ５，Ｓ６，Ｓ７，Ｓ８については、図１０に示すように、第２動作での第１巻線２ａ側の回路を構成する第１スイッチ７ａ、第２スイッチ７ｂ、第３スイッチ９ａおよび第４スイッチ１０ａへの駆動信号Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３，Ｓ４と同じタイミングで変化する信号とする。
【００８２】
この場合、コンバータ装置１Ｂでは、第１直列スイッチ部７等で構成される第１巻線２ａ側の回路および第２直列スイッチ部１１等で構成される第２巻線２ｂ側の回路は、コンバータ装置１Ａでの第１巻線２ａ側の回路の第２動作のときと同様に動作し、第３直列スイッチ部２４等で構成される第３巻線２ｃ側の回路は、コンバータ装置１Ａでの第２巻線２ｂ側の回路の第２動作のときと同様に動作する。これにより、コンバータ装置１Ｂは、第３直流電源ＰＳ３から第１直流電源ＰＳ１と第２直流電源ＰＳ２とに電力伝送する第３動作を実行する。
【００８３】
このコンバータ装置１Ｂにおいても、コンバータ装置１Ａのときと同様にして、第１動作、第２動作および第３動作のいずれにおいても、第１スイッチ７ａ〜第１２スイッチ２７ａのすべてのスイッチでのターンオフ損失を小さく抑えつつ、電力伝送することができる。
【００８４】
また、このコンバータ装置１Ｂにおいても、第１直流端子部３ａ，３ｂと第１直列スイッチ部７との間に第１インダクタ８が挿入接続され、第２直流端子部５ａ，５ｂと第２直列スイッチ部１１との間に第２インダクタ１２が挿入接続され、かつ第３直流端子部２２ａ，２２ｂと第３直列スイッチ部２４との間に第３インダクタ２５が挿入接続されているため、第１直流端子部３ａ，３ｂと第１直流電源ＰＳ１との間で入出力する電流のリップル電流を第１インダクタ８で低減でき、第２直流端子部５ａ，５ｂと第２直流電源ＰＳ２との間で入出力する電流のリップル電流を第２インダクタ１２で低減でき、かつ第３直流端子部２２ａ，２２ｂと第３直流電源ＰＳ３との間で入出力する電流のリップル電流を第３インダクタ２５で低減することができる。
【００８５】
また、コンバータ装置の一例として、２つの巻線を備えたトランスを備えて、２つの電源ＰＳ１，ＰＳ２間での電力のやり取りを可能にするコンバータ装置１Ａや、３つの巻線を備えたトランスを備えて、３つの電源ＰＳ１，ＰＳ２，ＰＳ３間での電力のやり取りを可能にするコンバータ装置１Ｂについて説明したが、図示はしないが、トランスの巻線を４個以上のｍ個として、ｍ個の電源間での電力のやり取りを可能にするコンバータ装置を実現することもできる。
【００８６】
また、上記のコンバータ装置１Ａ，１Ｂでは、独立した構成要素としての共振キャパシタ１５ａと共振インダクタ１５ｂとでＬＣ共振回路１５を構成したが、これに限定されるものではない。例えば、共振キャパシタ１５ａは、独立した構成要素として配設する構成に代えて、コンバータ装置１Ａにおいては、第１直列回路部９の第１キャパシタ９ｂや、第２直列回路部１０の第２キャパシタ１０ｂや、第３直列回路部１３の第３キャパシタ１３ｂや、第４直列回路部１４の第４キャパシタ１４ｂで代用することもできるし、コンバータ装置１Ｂにおいては、さらに第５直列回路部２６の第５キャパシタ２６ｂや、第６直列回路部２７の第６キャパシタ２７ｂで代用することもできる。
【００８７】
また、共振インダクタ１５ｂについても、独立した構成要素として配設する構成に代えて、コンバータ装置１Ａにおいては、トランス２の漏れインダクタンスで代用することもできるし、コンバータ装置１Ｂにおいては、トランス２１の漏れインダクタンスで代用することもできる。
【符号の説明】
【００８８】
１Ａ，１Ｂ  コンバータ装置
２，２１  トランス
２ａ  第１巻線
２ｂ  第２巻線
２ｃ  第３巻線
３ａ，３ｂ  第１直流端子部
４ａ，４ｂ  第１交流端子部
５ａ，５ｂ  第２直流端子部
６ａ，６ｂ  第２交流端子部
７  第１直列スイッチ部
７ａ  第１スイッチ
７ｂ  第２スイッチ
８  第１インダクタ
９  第１直列回路部
９ａ  第３スイッチ
９ｂ  第１キャパシタ
１０  第２直列回路部
１０ａ  第４スイッチ
１０ｂ  第２キャパシタ
１１  第２直列スイッチ部
１１ａ  第５スイッチ
１１ｂ  第６スイッチ
１２  第２インダクタ
１３  第３直列回路部
１３ａ  第７スイッチ
１３ｂ  第３キャパシタ
１４  第４直列回路部
１４ａ  第８スイッチ
１４ｂ  第４キャパシタ
１５  ＬＣ共振回路
１６，２８  制御部
２２ａ，２２ｂ  第３直流端子部
２３ａ，２３ｂ  第３交流端子部
２４  第３直列スイッチ部
２４ａ  第９スイッチ
２４ｂ  第１０スイッチ
２５  第３インダクタ
２６  第５直列回路部
２６ａ  第１１スイッチ
２６ｂ  第５キャパシタ
２６  第６直列回路部
２６ａ  第１２スイッチ
２６ｂ  第６キャパシタ
【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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