(57)【要約】【課題】ＤＣ／ＤＣコンバータを有する電源装置において、ＤＣ／ＤＣコンバータの移行電力の絶対値を極力小さくできるようにして、装置の小型・低コスト化が図れるようにする。【解決手段】第１のエネルギ蓄積源２１と、これに直列に接続された第２のエネルギ蓄積源２２と、第１、第２のエネルギ蓄積源２１，２２との間で電力を変換するＤＣ／ＤＣコンバータ２３とを含み、ＤＣ／ＤＣコンバータ２３は、その低圧側端子ＶＬに第１のエネルギ蓄積源２１の正電位側端子と第２のエネルギ蓄積源２２の負電位側端子の接続点が共通に接続され、また、その高圧側端子ＶＨに第２のエネルギ蓄積源２２の正電位側端子が接続されている。【選択図】図１
2008301611.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１のエネルギ蓄積源と、この第１のエネルギ蓄積源に直列に接続された第２のエネルギ蓄積源と、上記第１、第２のエネルギ蓄積源との間で電力を変換するＤＣ／ＤＣコンバータとを含み、上記ＤＣ／ＤＣコンバータは、その低圧側端子に上記第１のエネルギ蓄積源の正電位側端子と上記第２のエネルギ蓄積源の負電位側端子との接続点が共通に接続され、その高圧側端子に上記第２のエネルギ蓄積源の正電位側端子が接続されていることを特徴とする電源装置。
【請求項２】
上記ＤＣ／ＤＣコンバータは、上記低圧側端子と上記高圧側端子の双方向に電力移行する昇降圧型のものであって、上記第１のエネルギ蓄積源の出力電力をＰ２１、上記第２のエネルギ蓄積源の出力電力をＰ２２、このＤＣ／ＤＣコンバータの昇圧比をｎとすると、
ｎ≧０．５×（Ｐ２２／Ｐ２１）＋１
（Ｐ２２／Ｐ２１）≧０
の関係が成立するように設定されていることを特徴とする請求項１記載の電源装置。
【請求項３】
上記ＤＣ／ＤＣコンバータは、上記低圧側端子から上記高圧側端子の片方向に電力移行する昇圧型のものであって、上記第１のエネルギ蓄積源の出力電力をＰ２１、上記第２のエネルギ蓄積源の出力電力をＰ２２、このＤＣ／ＤＣコンバータの昇圧比をｎとすると、
ｎ≧（Ｐ２２／Ｐ２１）＋１
（Ｐ２２／Ｐ２１）≧０
の関係が成立するように設定されていることを特徴とする請求項１記載の電源装置。
【請求項４】
上記ＤＣ／ＤＣコンバータは、上記高圧側端子から上記低圧側端子の片方向に電力移行する降圧型のものであって、上記第１のエネルギ蓄積源の出力電力をＰ２１、上記第２のエネルギ蓄積源の出力電力をＰ２２、このＤＣ／ＤＣコンバータの昇圧比をｎとすると、
ｎ≧（Ｐ２２／Ｐ２１）＋１
（Ｐ２２／Ｐ２１）≧０
の関係が成立するように設定されていることを特徴とする請求項１記載の電源装置。
【請求項５】
上記第１のエネルギ蓄積源が２次電池あることを特徴とする請求項１ないし請求項４のいずれか１項に記載の電源装置。
【請求項６】
上記第２のエネルギ蓄積源がコンデンサあることを特徴とする請求項１ないし請求項５のいずれか１項に記載の電源装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＤＣ／ＤＣコンバータを有する電源装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の電源装置には、図１０に示す構成のものがある（例えば、非特許文献１参照）。この電源装置１４は自動車用のものであって、その外部接続端子２８，２９にインバータ等の電力変換回路６１を介して電動機６２が接続され、この電動機６２にエンジン６３が連結されている。
【０００３】
電源装置１４は、第１のエネルギ蓄積源２１、第２のエネルギ蓄積源２７、およびＤＣ／ＤＣコンバータ２６を備えている。この場合の第１、第２のエネルギ蓄積源２１，２７は、例えばニッケル水素蓄電池などの２次電池である。
【０００４】
また、ＤＣ／ＤＣコンバータ２６は、昇降圧用のものであって、低圧側端子ＶＬに第１のエネルギ蓄積源２１の正電位側端子が、接地側端子Ｖｃｏｍに第１、第２のエネルギ蓄積源２１，２７の負電位側端子が、また、高圧側端子ＶＨに第２のエネルギ蓄積源２７の正電位側端子が、それぞれ接続されている。
【０００５】
エンジン６３の始動時および自動車の加速時には、第１のエネルギ蓄積源２１と第２のエネルギ蓄積源２７の電力が電力変換回路６１を介して、電動機６２に供給される。また、自動車の減速時には、電動機６２で発電した電力が電力変換回路６１を介して、エネルギ蓄積源２１とエネルギ蓄積源２７に回生される。したがって、電力変換回路６１は、第１、第２のエネルギ蓄積源２１，２７の電力を電動機６２に供給する役割と、電動機６２で発電した電力を第１、第２エネルギ蓄積源２１，２７に回生する役割を果たす。
【０００６】
この従来構成の電源装置１４において、ＤＣ／ＤＣコンバータ２６の電力損失が小さいものとすれば、ＤＣ／ＤＣコンバータ２６の低圧側端子ＶＬに入力される電力はＶ１・Ｉ１、また、その高圧側端子ＶＨから出力される電力はＶ２・Ｉ４ｂであって、両者は等しい。また、ＤＣ／ＤＣコンバータ２６内を実質的に通過する電力（以下、移行電力という）をＰｄｂとすると、この移行電力Ｐｄｂは第１のエネルギ蓄積源２１から供給される電力Ｐ２１と等しい。つまり、移行電力Ｐｄｂは次式となる。
Ｐｄｂ＝Ｐ２１                                          （１）
ただし、Ｐ２１＝Ｖ１・Ｉ１＝Ｖ２・Ｉ４ｂ
【０００７】
【非特許文献１】電気学会・４２Ｖ電源化調査専門委員会編、「自動車電源の４２Ｖ化技術」、Ｐ３４、図１−１４、（株）オーム社、２００３年１０月２５日第１版第１刷発行
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
このように、図１０に示した従来の電源装置において、ＤＣ／ＤＣコンバータ２６の移行電力Ｐｄｂは、第１のエネルギ蓄積源２１から供給される電力Ｐ２１に直接依存している。
【０００９】
そのため、第１のエネルギ蓄積源２１の供給電力Ｐ２１が大きいときには、ＤＣ／ＤＣコンバータ２６の移行電力Ｐｄｂも大きく、これに伴ってＤＣ／ＤＣコンバータ２６を構成するスイッチング素子、コイル、ダイオード等の回路素子に流れる電流値も大きくなる。したがって、これらの回路素子も大電流に耐えるだけのものを使用せねばならず、結果的にＤＣ／ＤＣコンバータ２６を小型・低コスト化することが難しい。
【００１０】
本発明は、上記の課題を解決するためになされたもので、ＤＣ／ＤＣコンバータの移行電力の絶対値を極力小さくできるようにして、ＤＣ／ＤＣコンバータの小型・低コスト化を図ることが可能な電源装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記の目的を達成するために、本発明の電源装置は、第１のエネルギ蓄積源と、この第１のエネルギ蓄積源に直列に接続された第２のエネルギ蓄積源と、上記第１、第２のエネルギ蓄積源との間で電力を変換するＤＣ／ＤＣコンバータとを含み、上記ＤＣ／ＤＣコンバータは、その低圧側端子に上記第１のエネルギ蓄積源の正電位側端子と上記第２のエネルギ蓄積源の負電位側端子との接続点が共通に接続され、その高圧側端子に上記第２のエネルギ蓄積源の正電位側端子が接続されていることを特徴としている。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、第１、第２のエネルギ蓄積源の各出力電力の比と、ＤＣ／ＤＣコンバータの昇圧比とがそれぞれ所定の関係を満たすよう設定することにより、ＤＣ／ＤＣコンバータの移行電力の絶対値を小さくすることができる。このため、従来に比べてＤＣ／ＤＣコンバータを備えた電源装置の小型・低コスト化を図ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
実施の形態１．
図１は本発明の実施の形態１における電源装置の回路構成図であり、図１０に示した従来技術と対応する構成部分には同一の符号を付す。
【００１４】
この実施の形態１の電源装置１１は、自動車用のものであって、その外部接続端子２８，２９にはインバータ等の電力変換回路６１を介して電動機６２が接続され、電動機６２にエンジン６３が連結されている。
【００１５】
この電源装置１１は、第１のエネルギ蓄積源２１、第２のエネルギ蓄積源２２、およびＤＣ／ＤＣコンバータ２３を備えている。
【００１６】
ここに、第１のエネルギ蓄積源２１は、例えばニッケル水素蓄電池などの２次電池であり、また、第２のエネルギ蓄積源２２は、例えば電気二重層コンデンサなどのコンデンサである。そして、第１のエネルギ蓄積源２１の正電位側端子が第２のエネルギ蓄積源２２の負電位側端子と直列に接続されている。
【００１７】
２次電池は電池セルを積み上げることによって高い電圧を得るので、電圧を高くするためには電池セルを多く積み上げる必要がある。このため、第１、第２のエネルギ蓄積源２１，２２をいずれも２次電池にすると装置が大型化する。これに対して、この実施の形態１では、第１のエネルギ蓄積源２１としてエネルギ密度が大きく出力密度が小さい２次電池を、第２のエネルギ蓄積源２２として出力密度が大きくエネルギ密度が小さい電気二重層コンデンサをそれぞれ用いて、両者２１，２２を直列に接続して高い電圧を得ているので、第１のエネルギ蓄積源２１である２次電池の電圧Ｖ１は低くて済み、その結果、少ない電池セル数となるため、第１のエネルギ蓄積源２１を小型化できる。
【００１８】
また、上記のＤＣ／ＤＣコンバータ２３は、低圧側端子ＶＬと高圧側端子ＶＨの双方向に電力移行する昇降圧型のものであって、その低圧側端子ＶＬに第１のエネルギ蓄積源２１の正電位側端子とエネルギ蓄積源２２の負電位側端子との接続点が、高圧側端子ＶＨに第２エネルギ蓄積源２２の正電位側端子が、さらにその接地側端子Ｖｃｏｍに第１のエネルギ蓄積源２１の負電位側端子が、それぞれ接続されている。なお、図示していないが、ＤＣ／ＤＣコンバータ２３の外部接続端子２８，２９との間には、通常、平滑用コンデンサが接続される。
【００１９】
エンジン６３の始動時および自動車の加速時には、第１、第２のエネルギ蓄積源２１，２２の電力がＤＣ／ＤＣコンバータ２３および電力変換回路６１を介して、電動機６２に供給される。また、自動車の減速時には、電動機６２で発電した電力が電力変換回路６１やＤＣ／ＤＣコンバータ２３を介して第１、第２のエネルギ蓄積源２１，２２に回生される。したがって、電力変換回路６１は、第１、第２のエネルギ蓄積源２１，２２の電力を電動機６２に供給する役割と、電動機６２で発電した電力を第１、第２エネルギ蓄積源２１，２２に回生する役割を果たす。また、ＤＣ／ＤＣコンバータ２３は、第１、第２のエネルギ蓄積源２１，２２との間で電力を変換する。
【００２０】
図２はこの実施の形態１のＤＣ／ＤＣコンバータ２３の具体的な一例を示す回路構成図である。
このＤＣ／ＤＣコンバータ２３は、高圧側端子ＶＨと接地側端子Ｖｃｏｍとの間にＭＯＳＦＥＴからなる２つのスイッチング素子Ｓ１Ｈ，Ｓ１Ｌが直列に接続され、２つのスイッチング素子Ｓ１Ｈ，Ｓ１Ｌの接続点にコイルＬｃの一端が接続され、コイルＬｃの他端が低圧側端子ＶＬに接続されて構成されている。
【００２１】
そして、図示省略した制御手段によって、２つのスイッチング素子Ｓ１Ｈ，Ｓ１Ｌがオン／オフ制御されることにより、電力が端子ＶＬ−Ｖｃｏｍ間と、端子ＶＨ−Ｖｃｏｍ間の双方向に移行される。なお、ここでは、２つのスイッチング素子Ｓ１Ｈ，Ｓ２ＨとしてＭＯＳＦＥＴを用いているが、他のスイッチング素子を用いることもできる。
【００２２】
次に、上記構成を備えた電源装置１１の動作について説明する。
いま、電源装置１１から電力変換回路６１側へ電力が供給されるものとし、このときの第１のエネルギ蓄積源２１の出力電力をＰ２１、第２のエネルギ蓄積源２２の出力電力をＰ２２、第１のエネルギ蓄積源２１の電圧をＶ１、出力電流をＩ１、第２のエネルギ蓄積源２２の電圧をＶ３、出力電流をＩ３ａとすると、これらには次式の関係が成立する。
Ｐ２１＝Ｖ１×Ｉ１                                      （２）
Ｐ２２＝Ｖ３×Ｉ３ａ                                    （３）
【００２３】
したがって、電源装置１１から電力変換回路６１へ出力される供給電力をＰ２、電圧をＶ２、電流をＩ２とすると、第１のエネルギ蓄積源２１の出力電力Ｐ２１と第２のエネルギ蓄積源２２の出力電力Ｐ２２との和が供給電力Ｐ２であり、次式の関係が成立する。
Ｐ２＝Ｖ２×Ｉ２＝Ｐ２１＋Ｐ２２                        （４）
【００２４】
ＤＣ／ＤＣコンバータ２３の昇圧比ｎは、高圧側端子ＶＨの出力電圧Ｖ２と、低圧側端子ＶＬの入力電圧Ｖ１との比であり、次式で与えられる。
ｎ＝Ｖ２／Ｖ１                                          （５）
【００２５】
ＤＣ／ＤＣコンバータ２３の損失が小さいとした場合、低圧側端子ＶＬの入力電力（入力電圧Ｖ１と入力電流（Ｉ１−Ｉ３ａ）の積）と、高圧側端子ＶＨの出力電力（出力電圧Ｖ２と出力電流Ｉ４ａの積）は等しいので、その場合の移行電力Ｐｄａは、次式で与えられる。
Ｖ１×（Ｉ１−Ｉ３ａ）＝Ｖ２×Ｉ４ａ＝Ｐｄａ            （６）
【００２６】
また、そのときの各電圧および電流の関係は、次式となる。
Ｖ１＋Ｖ３＝Ｖ２                                        （７）
Ｉ３ａ＋Ｉ４ａ＝Ｉ２                                    （８）
【００２７】
式（２）〜式（８）の関係から、移行電力Ｐｄａは次式となる。
Ｐｄａ＝Ｐ２１−Ｐ２２／（ｎ−１）                      （９）
【００２８】
つまり、前述の式（１）と式（９）を比較参照すると、この実施の形態１の電源装置１１におけるＤＣ／ＤＣコンバータ２３の移行電力Ｐｄａは、図１０に示した従来の電源装置１４におけるＤＣ／ＤＣコンバータ２６の移行電力Ｐｄｂに比べてＰ２２／（ｎ−１）分だけ小さくなる。
【００２９】
そして、この移行電力Ｐｄａが小さいことは、ＤＣ／ＤＣコンバータ２３の構成要素であるスイッチング素子Ｓ１Ｈ，Ｓ１ＬやコイルＬｃといった回路素子に流れる電流が小さくなるため、これらの回路素子として小型のものを使用することができ、結果的に、ＤＣ／ＤＣコンバータ２３、ひいては電源装置１１全体を小型・低コスト化することができる。
【００３０】
この実施の形態１に係るＤＣ／ＤＣコンバータ２３の移行電力Ｐｄａと、図１０に示した従来例に係るＤＣ／ＤＣコンバータ２６の移行電力Ｐｄｂとを具体的に比較するために、ここでは一例として、第１のエネルギ蓄積源２１の出力電力Ｐ２１を５．０ｋＷ、第２のエネルギ蓄積源２２，２７の出力電力Ｐ２２を１０．０ｋＷとして、各ＤＣ／ＤＣコンバータ２３の移行電力Ｐｄａ，Ｐｄｂ（式（９）と式（１））と昇圧比ｎとの関係をグラフ化したものを図３に示す。
【００３１】
図３から分かるように、昇圧比ｎが２以上において、｜Ｐｄａ｜≦｜Ｐｄｂ｜となる。つまり、電力Ｐ２１が５．０ｋＷ、電力Ｐ２２が１０．０ｋＷで、昇圧比ｎが２以上の条件において、この実施の形態１の電源装置１１は、従来の電源装置１４よりもＤＣ／ＤＣコンバータ２３の移行電力（絶対値）が小さくなる。このため、上記のようにＤＣ／ＤＣコンバータ２３を小型・低コスト化することができる。
【００３２】
上記の説明は、電源装置１１から電力変換回路６１側へ電力が供給される場合であったが、電力変換回路６１側から電源装置１１へ回生電力が供給される場合、移行電力は負方向となるため、次に、電力Ｐ２１，Ｐ２２が正負を含めた一般的な場合について説明する。
【００３３】
この実施の形態１の電源装置１１のＤＣ／ＤＣコンバータ２３を従来よりも小型・低コスト化するためには、移行電力Ｐｄａの絶対値が、図１０に示した従来構成に係るＤＣ／ＤＣコンバータ２６の移行電力Ｐｄｂの絶対値よりも小さいことが条件である。すなわち、
｜Ｐｄａ｜≦｜Ｐｄｂ｜                                （１０）
の関係が成立することが条件である。
【００３４】
式（１０）に前述の式（９）、式（１）を代入すると、次式が得られる。
ｎ≧０．５×（Ｐ２２／Ｐ２１）＋１                    （１１）
（Ｐ２２／Ｐ２１）≧０                                （１２）
【００３５】
図４は、横軸に（Ｐ２２／Ｐ２１）、縦軸に昇圧比ｎをとって式（１１）および式（１２）の関係を表したグラフである。ここに、図中の直線Ｌ１は式（１１）が等式となる場合、直線Ｌ２は式（１２）が等式となる場合を表しており、したがって、２つの直線Ｌ１，Ｌ２で囲まれた斜線の領域１が式（１１）および式（１２）の双方の関係を同時に満たす領域である。そして、この斜線の領域１に含まれるように、（Ｐ２２／Ｐ２１）と昇圧比ｎの関係を設定することにより、この実施の形態１の電源装置１１における昇降圧型のＤＣ／ＤＣコンバータ２３の移行電力｜Ｐｄａ｜を小さくすることができ、当該ＤＣ／ＤＣコンバータ２３の小型・低コスト化を図ることが可能となる。
【００３６】
なお、この実施の形態１では、電源装置１１に電力変換回路６１を介して電動機６２が接続されている場合について説明したが、これに限らず、電源装置１１の外部接続端子２８，２９に負荷、あるいは電源が接続されている構成であっても、同様に図４中の斜線で示す領域１（式（１０ａ）および式（１０ｂ）を満たす領域）において、ＤＣ／ＤＣコンバータ２３の移行電力｜Ｐｄａ｜を小さくすることができ、小型・低コスト化を図ることができる。また、第１、第２のエネルギ蓄積源２１、２２には、別の負荷あるいは別の電源がさらに接続された構成であってもかまわない。
【００３７】
実施の形態２．
図５は本発明の実施の形態２における電源装置の回路構成図であり、図１に示した実施の形態１と対応する構成部分には同一の符号を付す。
【００３８】
この実施の形態２の電源装置１２は、その外部接続端子２８，２９にこの電源装置１２から電力供給を受ける負荷６４が接続されている。この場合の負荷６４は、平均電力は小さいが瞬時に大電力が必要な負荷（例えば、自動車ではスタータモータなど）である。
【００３９】
上記の電源装置１２は、第１のエネルギ蓄積源２１、第２のエネルギ蓄積源２２、およびＤＣ／ＤＣコンバータ２４を備えている。この場合の第１、第２のエネルギ蓄積源２１，２２は実施の形態１の場合と同様である。また、第１、第２のエネルギ蓄積源２１，２２、およびＤＣ／ＤＣコンバータ２４の相互間の電気的な接続関係も図１に示した実施の形態１の場合と同様である。
【００４０】
ただし、この実施の形態２のＤＣ／ＤＣコンバータ２４は、低圧側端子ＶＬから高圧側端子ＶＨの片方向に電力移行する昇圧型のものであり、このため、ＤＣ／ＤＣコンバータ２４の回路構成が、実施の形態１の場合と異なっている。
【００４１】
また、必要に応じて第１のエネルギ蓄積源２１には図示しない電源が接続され、その電源から第１のエネルギ蓄積源２１に電力が供給されて第１のエネルギ蓄積源２１が充電される。また、第２のエネルギ蓄積源２２に対しては、負荷６４が動作していない状態（無負荷状態）において、第１のエネルギ蓄積源２１からＤＣ／ＤＣコンバータ２４を介して電力供給が徐々に行われて第２のエネルギ蓄積源２２が充電される。
【００４２】
図６はこの実施の形態２のＤＣ／ＤＣコンバータ２４の具体的な一例を示す回路構成図である。
このＤＣ／ＤＣコンバータ２４は、上記のように、低圧側端子ＶＬから高圧側端子ＶＨの片方向に電力移行する昇圧型のものであるので、高圧側端子ＶＨと接地側端子Ｖｃｏｍとの間に、ダイオードＤ１ＨとＭＯＳＦＥＴからなるスイッチング素子Ｓ１Ｌとが直列に接続され、両素子Ｄ１Ｈ，Ｓ１Ｌの接続点にコイルＬｃの一端が接続され、コイルＬｃの他端が低圧側端子ＶＬに接続されて構成されている。
【００４３】
そして、図示省略した制御手段によって、スイッチング素子Ｓ１Ｌがオン／オフ制御されることにより、電力が端子ＶＬ−Ｖｃｏｍ間から端子ＶＨ−Ｖｃｏｍ間、あるいは端子ＶＨ−ＶＬ間に移行される。なお、ここでは、スイッチング素子Ｓ１ＬとしてＭＯＳＦＥＴを用いているが、他のスイッチング素子を用いることもできる。
【００４４】
この実施の形態２の電源装置１２において、ＤＣ／ＤＣコンバータ２４の電力の移行は片方向のみとなるので、ＤＣ／ＤＣコンバータ２４の移行電力Ｐｄａは、次式で示す条件となる。
Ｐｄａ≧０                                            （１３）
【００４５】
また、負荷６４に第１、第２のエネルギ蓄積源２１，２２から電力を供給するため、第１のエネルギ蓄積源２１の電力Ｐ２１と、第２のエネルギ蓄積源２２の電力Ｐ２２は正方向となり、次式の条件が成立する。
Ｐ２１≧０                                            （１４）
Ｐ２２≧０                                            （１５）
【００４６】
したがって、前述の式（９）、式（１１）、式（１２）で示す条件に加えて、上記の式（１３）〜式（１５）の関係が成立する条件を満たせば、この実施の形態２における昇圧型のＤＣ／ＤＣコンバータ２４の移行電力の絶対値は、図１０に示した従来の電源装置１４におけるＤＣ／ＤＣコンバータ２６の移行電力の絶対値よりも小さくなる。
【００４７】
そこで、式（９）、式（１１）、式（１２）、式（１３）〜式（１５）を解くと、次式が導出される。
ｎ≧（Ｐ２２／Ｐ２１）＋１                            （１６）
（Ｐ２２／Ｐ２１）≧０                                （１７）
【００４８】
図７は、横軸に（Ｐ２２／Ｐ２１）、縦軸に昇圧比ｎをとって式（１６）および式（１７）の関係を表したグラフである。ここに、図中の直線Ｌ３が式（１６）が等式となるとき、直線Ｌ４が式（１７）が等式となるときであり、したがって、２つの直線Ｌ３，Ｌ４で囲まれた斜線の領域２が式（１６）および式（１７）の双方の関係を同時に満たす領域である。そして、この斜線の領域２に含まれるように、（Ｐ２２／Ｐ２１）と昇圧比ｎの関係を設定することにより、この実施の形態２の電源装置１２における昇圧型のＤＣ／ＤＣコンバータ２４の移行電力｜Ｐｄａ｜を小さくすることができ、当該ＤＣ／ＤＣコンバータ２４の小型・低コスト化を図ることが可能となる。
【００４９】
実施の形態３．
図８は本発明の実施の形態３における電源装置の回路構成図であり、図１に示した実施の形態１と対応する構成部分には同一の符号を付す。
【００５０】
この実施の形態３の電源装置１３は、その外部接続端子２８，２９に電源６５が接続されている。この電源６５は、その発電する平均電力は小さいが、瞬時電力が大きい電源（例えば、自動車では回生電力源）であり、第１、第２のエネルギ蓄積源２１，２２に電力を供給する。
【００５１】
上記の電源装置１３は、第１のエネルギ蓄積源２１、第２のエネルギ蓄積源２２、およびＤＣ／ＤＣコンバータ２５を備えている。この場合の第１、第２のエネルギ蓄積源２１，２２は実施の形態１の場合と同様である。また、第１、第２のエネルギ蓄積源２１，２２、およびＤＣ／ＤＣコンバータ２５の相互間の電気的な接続関係も図１、図５に示した実施の形態１，２の場合と同様である。
【００５２】
ただし、この実施の形態３のＤＣ／ＤＣコンバータ２５は、高圧側端子ＶＨから低圧側端子ＶＬの片方向に電力移行する降圧型のものであり、このため、ＤＣ／ＤＣコンバータ２５の回路構成が、実施の形態１，２の場合と異なっている。
【００５３】
そして、必要に応じて第１のエネルギ蓄積源２１には図示しない負荷が接続され、その負荷に第１のエネルギ蓄積源２１から電力が供給される。また、第２のエネルギ蓄積源２２の放電は、電源６５が発電していない状態においてＤＣ／ＤＣコンバータ２５を介して第１のエネルギ蓄積源２１に対して徐々に行われる。
【００５４】
図９はこの実施の形態３のＤＣ／ＤＣコンバータ２５の具体的な一例を示す回路構成図である。
このＤＣ／ＤＣコンバータ２５は、上記のように高圧側端子ＶＨから低圧側端子ＶＬの片方向に電力移行する降圧型のものであるので、高圧側端子ＶＨと接地側端子Ｖｃｏｍとの間に、ＭＯＳＦＥＴからなるスイッチング素子Ｓ１ＨとダイオードＤ１Ｌとが直列に接続され、両素子Ｓ１Ｈ，Ｄ１Ｌの接続点にコイルＬｃの一端が接続され、コイルＬｃの他端が低圧側端子ＶＬに接続されて構成されている。
【００５５】
そして、図示省略した制御手段によって、スイッチング素子Ｓ１Ｈがオン／オフ制御されることにより、電力が端子ＶＨ−Ｖｃｏｍ間あるいは端子ＶＨ−ＶＬ間から端子ＶＬ−Ｖｃｏｍ間に移行される。なお、ここでは、スイッチング素子Ｓ１ＨとしてＭＯＳＦＥＴを用いているが、他のスイッチング素子を用いることもできる。
【００５６】
この実施の形態３の電源装置１３において、ＤＣ／ＤＣコンバータ２５の電力の移行は片方向のみとなるので、ＤＣ／ＤＣコンバータ２５の移行電力Ｐｄａは、次式で示す条件となる。
Ｐｄａ≦０                                            （１８）
【００５７】
また、電源６５から第１、第２のエネルギ蓄積源２１，２２に電力を受電するため、第１のエネルギ蓄積源２１の電力Ｐ２１と、第２のエネルギ蓄積源２２の電力Ｐ２２は負方向となり、次式の条件が成立する。
Ｐ２１≦０                                            （１９）
Ｐ２２≦０                                            （２０）
【００５８】
したがって、前述の式（９）、式（１１）、式（１２）で示す条件に加えて、上記の式（１８）〜式（２０）の関係が成立する条件を満たせば、この実施の形態３における降圧型のＤＣ／ＤＣコンバータ２５の移行電力の絶対値は、図１０に示した従来の電源装置１４におけるＤＣ／ＤＣコンバータ２６の移行電力の絶対値よりも小さくなる。
【００５９】
そこで、式（９）、式（１１）、式（１２）、式（１８）〜式（２０）を解くと、次式が導出される。
ｎ≧（Ｐ２２／Ｐ２１）＋１                            （２１）
（Ｐ２２／Ｐ２１）≧０                                （２２）
【００６０】
これらの式（２１）、式（２２）は、実施の形態２の場合に示した式（１６）、式（１７）と同じであり、したがって、この実施の形態３の場合も、実施の形態２と同じく、図７中の斜線の領域２（直線Ｌ３と直線Ｌ４で囲まれた領域）において、降圧型のＤＣ／ＤＣコンバータ２５の移行電力｜Ｐｄａ｜を小さくすることができ、当該ＤＣ／ＤＣコンバータ２５を小型・低コスト化することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００６１】
【図１】本発明の実施の形態１における電源装置の回路構成図である。
【図２】同電源装置のＤＣ／ＤＣコンバータの回路構成図である。
【図３】同電源装置のＤＣ／ＤＣコンバータの昇圧比と移行電力との関係を示す特性図である。
【図４】同電源装置においてＤＣ／ＤＣコンバータの移行電力（絶対値）が小さくなる領域を示す特性図である。
【図５】本発明の実施の形態２における電源装置の回路構成図である。
【図６】同電源装置のＤＣ／ＤＣコンバータの回路構成図である。
【図７】本発明の実施の形態２，３の電源装置においてＤＣ／ＤＣコンバータの移行電力（絶対値）が小さくなる領域を示す特性図である。
【図８】本発明の実施の形態３における電源装置の回路構成図である。
【図９】同電源装置のＤＣ／ＤＣコンバータの回路構成図である。
【図１０】従来の電源装置の一例を示す回路構成図である。
【符号の説明】
【００６２】
１１  電源装置、１２  電源装置、１３  電源装置、２１  第１のエネルギ蓄積源、
２２  第２のエネルギ蓄積源、２３  ＤＣ／ＤＣコンバータ（昇降圧型）、
２４  ＤＣ／ＤＣコンバータ（昇圧型）、２５  ＤＣ／ＤＣコンバータ（降圧型）、
６１  電力変換回路、６２  電動機、６３  エンジン、６４  負荷、６５  電源。
【図１】
2008301611.tif 000003
【図２】
2008301611.tif 000004
【図３】
2008301611.tif 000005
【図４】
2008301611.tif 000006
【図５】
2008301611.tif 000007
【図６】
2008301611.tif 000008
【図７】
2008301611.tif 000009
【図８】
2008301611.tif 000010
【図９】
2008301611.tif 000011
【図１０】
2008301611.tif 000012