(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
交流電圧を第１の直流電圧に変換するＡＣ／ＤＣコンバータ（１）と、
前記第１の直流電圧を他の交流電圧に変換するインバータ（３）と、
前記第１の直流電圧が入力されて第２の直流電圧を出力するＤＣ／ＤＣコンバータ（２）と、
前記第２の直流電圧で充電される被充電部（４）と
を備え、
前記被充電部の充電の際には、前記インバータの駆動の際と比較して、前記第１の直流電圧が小さい、電圧変換装置。
【請求項２】
前記ＤＣ／ＤＣコンバータ（２）は、
前記ＡＣ／ＤＣコンバータ（１）に接続される一対の入力端子（２１，２２）と、
前記被充電部（４）に接続される一対の出力端子（２３，２４）と、
前記入力端子のいずれか一方であって他方に比べて電位が高いもの（２２）に接続される一方の端子と、他方の端子とを含み、オンした場合に当該一方の端子から当該他方の端子へのみ電流を流す第１のトランジスタ（Ｔｒ１）と、
前記第１のトランジスタの前記他方の端子に接続される一方の端子と、前記第１のトランジスタの前記一方の端子に接続される他方の端子とを含み、自身が有する前記一方の端子から前記他方の端子へのみ電流を流す第１のダイオード（Ｄｉ１）と、
前記入力端子の他方（２１）及び前記出力端子の一方（２３）のいずれにも接続される一方の端子と、前記第１のトランジスタの前記他方の端子に接続される他方の端子とを含み、自身が有する前記一方の端子から前記他方の端子へのみ電流を流す第２のダイオード（Ｄｉ２）と、
前記第１のトランジスタの前記他方の端子と前記出力端子の他方（２４）との間に接続されるリアクトル（Ｌ）と、
前記出力端子の前記一方と前記他方との間に接続されるコンデンサ（Ｃ２）と
を有し、
前記第１のトランジスタのスイッチングに基づいて前記第２の直流電圧が制御される、請求項１記載の電圧変換装置。
【請求項３】
前記被充電部（４）を充電する際には、前記第１のトランジスタ（Ｔｒ１）はオンする、請求項２記載の電圧変換装置。
【請求項４】
前記ＤＣ／ＤＣコンバータ（２）は、
前記ＡＣ／ＤＣコンバータ（１）に接続される一対の入力端子（２１，２２）と、
前記被充電部（４）に接続される一対の出力端子（２３，２４）と、
前記入力端子のいずれか一方であって他方に比べて電位が高いもの（２２）に接続される一方の端子と、他方の端子とを含み、オンした場合に当該一方の端子から当該他方の端子へのみ電流を流す第１のトランジスタ（Ｔｒ１）と、
前記第１のトランジスタの前記他方の端子に接続される一方の端子と、前記第１のトランジスタの前記一方の端子に接続される他方の端子とを含み、自身が有する前記一方の端子から前記他方の端子へのみ電流を流す第１のダイオード（Ｄｉ１）と、
前記入力端子の他方（２１）及び前記出力端子の一方（２３）のいずれにも接続される一方の端子と、前記第１のトランジスタの前記他方の端子に接続される他方の端子とを含み、自身が有する前記一方の端子から前記他方の端子へのみ電流を流す第２のダイオード（Ｄｉ２）と、
前記第１のトランジスタの前記他方の端子と前記出力端子の他方（２４）との間に接続されるリアクトル（Ｌ）と、
前記出力端子の前記一方と前記他方との間に接続されるコンデンサ（Ｃ２）と、
前記第１のトランジスタの前記一方の端子と前記他方の端子との間に接続されるリレー（Ｓ）と
を有し、
前記被充電部を充電する際には、前記リレーはオンする、請求項１または請求項２記載の電圧変換装置。
【請求項５】
前記ＤＣ／ＤＣコンバータ（２）は、
前記ＡＣ／ＤＣコンバータ（１）に接続される一対の入力端子（２１，２２）と、
前記被充電部（４）に接続される一対の出力端子（２３，２４）と、
前記入力端子のいずれか一方であって他方に比べて電位が高いもの（２２）に接続される一方の端子と、他方の端子とを含み、オンした場合に当該一方の端子から当該他方の端子へのみ電流を流す第１のトランジスタ（Ｔｒ１）と、
前記第１のトランジスタの前記他方の端子に接続される一方の端子と、前記第１のトランジスタの前記一方の端子に接続される他方の端子とを含み、自身が有する前記一方の端子から前記他方の端子へのみ電流を流す第１のダイオード（Ｄｉ１）と、
前記入力端子の他方（２１）及び前記出力端子の一方（２３）のいずれにも接続される一方の端子と、前記第１のトランジスタの前記他方の端子に接続される他方の端子とを含み、自身が有する前記一方の端子から前記他方の端子へのみ電流を流す第２のダイオード（Ｄｉ２）と、
前記第１のトランジスタの前記他方の端子と前記出力端子の他方（２４）との間に接続されるリアクトル（Ｌ）と、
前記出力端子の前記一方と前記他方との間に接続されるコンデンサ（Ｃ２）と、
前記入力端子の前記一方に接続される一方の入力端（６１１）と、基準電位が与えられる他方の入力端（６１２）と、出力端（６１３）とを含むオペアンプ（６１）と、
前記オペアンプの前記出力端に接続される一方の入力端（６２１）と、前記第１のトランジスタをオン／オフする信号が与えられる他方の入力端（６２２）と、前記第１のトランジスタのゲートに接続される出力端（６２３）とを含み、前記一方の入力端に所定値以上の電位が与えられ、かつ前記他方の入力端に前記第１のトランジスタをオフにする前記信号が与えられた場合にのみ前記第１のトランジスタをオフにする電位を当該出力端に出力するＡＮＤ回路（６２）と
を有する、請求項１または請求項２記載の電圧変換装置。
【請求項６】
前記ＤＣ／ＤＣコンバータ（２）は、
前記ＡＣ／ＤＣコンバータ（１）に接続される一対の入力端子（２１，２２）と、
前記被充電部（４）に接続される一対の出力端子（２３，２４）と、
前記入力端子のいずれか一方であって他方に比べて電位が高いもの（２２）に接続される一方の端子と、他方の端子とを含み、オンした場合に当該一方の端子から当該他方の端子へのみ電流を流す第１のトランジスタ（Ｔｒ１）と、
前記第１のトランジスタの前記他方の端子に接続される一方の端子と、前記第１のトランジスタの前記一方の端子に接続される他方の端子とを含み、自身が有する前記一方の端子から前記他方の端子へのみ電流を流す第１のダイオード（Ｄｉ１）と、
前記入力端子の他方（２１）及び前記出力端子の一方（２３）のいずれにも接続される一方の端子と、前記第１のトランジスタの前記他方の端子に接続される他方の端子とを含み、自身が有する前記一方の端子から前記他方の端子へのみ電流を流す第２のダイオード（Ｄｉ２）と、
前記第１のトランジスタの前記他方の端子と前記出力端子の他方（２４）との間に接続されるリアクトル（Ｌ）と、
前記出力端子の前記一方と前記他方との間に接続されるコンデンサ（Ｃ２）と、
前記入力端子に接続される一方の入力端（６３１）と、基準電位が与えられる他方の入力端（６３２）と、出力端（６３３）とを含むオペアンプ（６３）と、
前記第１のトランジスタの前記一方の端子と前記他方の端子との間に接続され、前記出力端に出力される電位が所定値より小さい場合にオンするリレー（Ｓ）と
を有する、請求項１または請求項２記載の電圧変換装置。
【請求項７】
前記ＤＣ／ＤＣコンバータ（２）は、
前記第２のダイオード（Ｄｉ２）の前記他方の端子に接続される一方の端子と、前記第２のダイオードの前記一方の端子に接続される他方の端子とを含み、オンした場合に自身が有する前記一方の端子から前記他方の端子へのみ電流を流す第２のトランジスタ（Ｔｒ２）
を更に有する、請求項２乃至請求項６のいずれか一つに記載の電圧変換装置。
【請求項８】
請求項１乃至請求項７のいずれか一つに記載の電圧変換装置（１００）と、
前記電圧変換装置に供給される前記交流電圧を発生する発電機（７）と、
前記電圧変換装置から出力される前記交流電圧が共有される電動機（１０）と
を備える、ハイブリッドシステム。
【請求項９】
交流電圧を第１の直流電圧に変換するＡＣ／ＤＣコンバータ（１）と、
前記第１の直流電圧を他の交流電圧に変換するインバータ（３）と、
前記第１の直流電圧が入力されて第２の直流電圧を出力するＤＣ／ＤＣコンバータ（２）と、
前記第２の直流電圧で充電される被充電部（４）と
を備える電圧変換装置を制御する方法であって、
前記被充電部の充電の際には、前記インバータの駆動の際と比較して、前記第１の直流電圧を小さくする、電圧変換装置の制御方法。
【請求項１０】
前記ＤＣ／ＤＣコンバータ（２）は、
前記ＡＣ／ＤＣコンバータ（１）に接続される一対の入力端子（２１，２２）と、
前記被充電部（４）に接続される一対の出力端子（２３，２４）と、
前記入力端子のいずれか一方であって他方に比べて電位が高いもの（２２）に接続される一方の端子と、他方の端子とを含み、オンした場合に当該一方の端子から当該他方の端子へのみ電流を流す第１のトランジスタ（Ｔｒ１）と、
前記第１のトランジスタの前記他方の端子に接続される一方の端子と、前記第１のトランジスタの前記一方の端子に接続される他方の端子とを含み、自身が有する前記一方の端子から前記他方の端子へのみ電流を流す第１のダイオード（Ｄｉ１）と、
前記入力端子の他方（２１）及び前記出力端子の一方（２３）のいずれにも接続される一方の端子と、前記第１のトランジスタの前記他方の端子に接続される他方の端子とを含み、自身が有する前記一方の端子から前記他方の端子へのみ電流を流す第２のダイオード（Ｄｉ２）と、
前記第１のトランジスタの前記他方の端子と前記出力端子の他方（２４）との間に接続されるリアクトル（Ｌ）と、
前記出力端子の前記一方と前記他方との間に接続されるコンデンサ（Ｃ２）と
を有し、
前記第１のトランジスタのスイッチングに基づいて前記第２の直流電圧を制御する、請求項９記載の電圧変換装置の制御方法。
【請求項１１】
前記被充電部（４）を充電する際には、前記第１のトランジスタ（Ｔｒ１）をオンする、請求項１０記載の電圧変換装置の制御方法。
【請求項１２】
前記ＤＣ／ＤＣコンバータ（２）は、
前記ＡＣ／ＤＣコンバータ（１）に接続される一対の入力端子（２１，２２）と、
前記被充電部（４）に接続される一対の出力端子（２３，２４）と、
前記入力端子のいずれか一方であって他方に比べて電位が高いもの（２２）に接続される一方の端子と、他方の端子とを含み、オンした場合に当該一方の端子から当該他方の端子へのみ電流を流す第１のトランジスタ（Ｔｒ１）と、
前記第１のトランジスタの前記他方の端子に接続される一方の端子と、前記第１のトランジスタの前記一方の端子に接続される他方の端子とを含み、自身が有する前記一方の端子から前記他方の端子へのみ電流を流す第１のダイオード（Ｄｉ１）と、
前記入力端子の他方（２１）及び前記出力端子の一方（２３）のいずれにも接続される一方の端子と、前記第１のトランジスタの前記他方の端子に接続される他方の端子とを含み、自身が有する前記一方の端子から前記他方の端子へのみ電流を流す第２のダイオード（Ｄｉ２）と、
前記第１のトランジスタの前記他方の端子と前記出力端子の他方（２４）との間に接続されるリアクトル（Ｌ）と、
前記出力端子の前記一方と前記他方との間に接続されるコンデンサ（Ｃ２）と、
前記第１のトランジスタの前記一方の端子と前記他方の端子との間に接続されるリレー（Ｓ）と
を有し、
前記被充電部を充電する際には、前記リレーをオンする、請求項９または請求項１０記載の電圧変換装置の制御方法。
【請求項１３】
前記ＤＣ／ＤＣコンバータ（２）は、
前記ＡＣ／ＤＣコンバータ（１）に接続される一対の入力端子（２１，２２）と、
前記被充電部（４）に接続される一対の出力端子（２３，２４）と、
前記入力端子のいずれか一方であって他方に比べて電位が高いもの（２２）に接続される一方の端子と、他方の端子とを含み、オンした場合に当該一方の端子から当該他方の端子へのみ電流を流す第１のトランジスタ（Ｔｒ１）と、
前記第１のトランジスタの前記他方の端子に接続される一方の端子と、前記第１のトランジスタの前記一方の端子に接続される他方の端子とを含み、自身が有する前記一方の端子から前記他方の端子へのみ電流を流す第１のダイオード（Ｄｉ１）と、
前記入力端子の他方（２１）及び前記出力端子の一方（２３）のいずれにも接続される一方の端子と、前記第１のトランジスタの前記他方の端子に接続される他方の端子とを含み、自身が有する前記一方の端子から前記他方の端子へのみ電流を流す第２のダイオード（Ｄｉ２）と、
前記第１のトランジスタの前記他方の端子と前記出力端子の他方（２４）との間に接続されるリアクトル（Ｌ）と、
前記出力端子の前記一方と前記他方との間に接続されるコンデンサ（Ｃ２）と、
前記入力端子の前記一方に接続される一方の入力端（６１１）と、基準電位が与えられる他方の入力端（６１２）と、出力端（６１３）とを含むオペアンプ（６１）と、
前記オペアンプの前記出力端に接続される一方の入力端（６２１）と、前記第１のトランジスタをオン／オフする信号が与えられる他方の入力端（６２２）と、前記第１のトランジスタのゲートに接続される出力端（６２３）とを含み、前記一方の入力端に所定値以上の電位が与えられ、かつ前記他方の入力端に前記第１のトランジスタをオフにする前記信号が与えられた場合にのみ前記第１のトランジスタをオフにする電位を当該出力端に出力するＡＮＤ回路（６２）と
を有する、請求項９または請求項１０記載の電圧変換装置の制御方法。
【請求項１４】
前記ＤＣ／ＤＣコンバータ（２）は、
前記ＡＣ／ＤＣコンバータ（１）に接続される一対の入力端子（２１，２２）と、
前記被充電部（４）に接続される一対の出力端子（２３，２４）と、
前記入力端子のいずれか一方であって他方に比べて電位が高いもの（２２）に接続される一方の端子と、他方の端子とを含み、オンした場合に当該一方の端子から当該他方の端子へのみ電流を流す第１のトランジスタ（Ｔｒ１）と、
前記第１のトランジスタの前記他方の端子に接続される一方の端子と、前記第１のトランジスタの前記一方の端子に接続される他方の端子とを含み、自身が有する前記一方の端子から前記他方の端子へのみ電流を流す第１のダイオード（Ｄｉ１）と、
前記入力端子の他方（２１）及び前記出力端子の一方（２３）のいずれにも接続される一方の端子と、前記第１のトランジスタの前記他方の端子に接続される他方の端子とを含み、自身が有する前記一方の端子から前記他方の端子へのみ電流を流す第２のダイオード（Ｄｉ２）と、
前記第１のトランジスタの前記他方の端子と前記出力端子の他方（２４）との間に接続されるリアクトル（Ｌ）と、
前記出力端子の前記一方と前記他方との間に接続されるコンデンサ（Ｃ２）と、
前記入力端子に接続される一方の入力端（６３１）と、基準電位が与えられる他方の入力端（６３２）と、出力端（６３３）とを含むオペアンプ（６３）と、
前記第１のトランジスタの前記一方の端子と前記他方の端子との間に接続され、前記出力端に出力される電位が所定値より小さい場合にオンするリレー（Ｓ）と
を有する、請求項９または請求項１０記載の電圧変換装置の制御方法。
【請求項１５】
前記ＤＣ／ＤＣコンバータ（２）は、
前記第２のダイオード（Ｄｉ２）の前記他方の端子に接続される一方の端子と、前記第２のダイオードの前記一方の端子に接続される他方の端子とを含み、オンした場合に自身が有する前記一方の端子から前記他方の端子へのみ電流を流す第２のトランジスタ（Ｔｒ２）
を更に有する、請求項９乃至請求項１４のいずれか一つに記載の電圧変換装置の制御方法。
【請求項１６】
前記電圧変換装置（１００）と、
前記電圧変換装置に供給される前記交流電圧を発生する発電機（７）と、
前記電圧変換装置から出力される前記交流電圧が共有される電動機（１０）と
を備えるハイブリッドシステムを制御する方法であって、
請求項９乃至請求項１５のいずれか一つに記載の電圧変換装置の制御方法で、前記電圧変換装置が制御される、ハイブリッドシステムの制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は電圧変換装置及びその制御方法並びにハイブリッドシステム及びその制御方法に関し、例えばショベルカーなどの重機に適用できる。
【背景技術】
【０００２】
重機に採用されているハイブリッドシステムによれば、エンジンで油圧ポンプを駆動するだけでなく、発電機及び電動機を用いて油圧ポンプを駆動することができる。
【０００３】
具体的には、発電機は、エンジンの駆動によって生じる機械的エネルギーを交流電圧に変換する。当該交流電圧は、ＡＣ／ＤＣコンバータにより直流電圧に変換される。ＡＣ／ＤＣコンバータから出力される直流電圧は、インバータによって所望の交流電圧に変換されて電動機の駆動に用いられる。さらには、ＤＣ／ＤＣコンバータによって所望の直流電圧に変換されて被充電部の充電に用いられる。被充電部は、例えばエンジンだけでは油圧ポンプを駆動できない場合などに、電動機を駆動するために用いられる。
【０００４】
なお、本発明に関連する技術を以下に示す。
【０００５】
【特許文献１】特開２００２−３５９９３５号公報
【特許文献２】特開２００１−１９７７８５号公報
【特許文献３】特開平６−２０９５３２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、被充電部を充電する際においても、ＡＣ／ＤＣコンバータには、インバータの駆動に必要な大きさの直流電圧を出力させていた。このため、被充電部を充電する際には当該直流電圧を、ＤＣ／ＤＣコンバータによって被充電部の充電に必要な直流電圧まで低下させていた。よって、ＤＣ／ＤＣコンバータにおいてエネルギー損失が生じていた。
【０００７】
本発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであり、充電時にＤＣ／ＤＣコンバータでのエネルギー損失を低減することが目的とされる。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
この発明の請求項１にかかる電圧変換装置は、交流電圧を第１の直流電圧に変換するＡＣ／ＤＣコンバータ（１）と、前記第１の直流電圧を他の交流電圧に変換するインバータ（３）と、前記第１の直流電圧が入力されて第２の直流電圧を出力するＤＣ／ＤＣコンバータ（２）と、前記第２の直流電圧で充電される被充電部（４）とを備え、前記被充電部の充電の際には、前記インバータの駆動の際と比較して、前記第１の直流電圧が小さい。
【０００９】
この発明の請求項２にかかる電圧変換装置は、請求項１記載の電圧変換装置であって、前記ＤＣ／ＤＣコンバータ（２）は、前記ＡＣ／ＤＣコンバータ（１）に接続される一対の入力端子（２１，２２）と、前記被充電部（４）に接続される一対の出力端子（２３，２４）と、前記入力端子のいずれか一方であって他方に比べて電位が高いもの（２２）に接続される一方の端子と、他方の端子とを含み、オンした場合に当該一方の端子から当該他方の端子へのみ電流を流す第１のトランジスタ（Ｔｒ１）と、前記第１のトランジスタの前記他方の端子に接続される一方の端子と、前記第１のトランジスタの前記一方の端子に接続される他方の端子とを含み、自身が有する前記一方の端子から前記他方の端子へのみ電流を流す第１のダイオード（Ｄｉ１）と、前記入力端子の他方（２１）及び前記出力端子の一方（２３）のいずれにも接続される一方の端子と、前記第１のトランジスタの前記他方の端子に接続される他方の端子とを含み、自身が有する前記一方の端子から前記他方の端子へのみ電流を流す第２のダイオード（Ｄｉ２）と、前記第１のトランジスタの前記他方の端子と前記出力端子の他方（２４）との間に接続されるリアクトル（Ｌ）と、前記出力端子の前記一方と前記他方との間に接続されるコンデンサ（Ｃ２）とを有し、前記第１のトランジスタのスイッチングに基づいて前記第２の直流電圧が制御される。
【００１０】
この発明の請求項３にかかる電圧変換装置は、請求項２記載の電圧変換装置であって、前記被充電部（４）を充電する際には、前記第１のトランジスタ（Ｔｒ１）はオンする。
【００１１】
この発明の請求項４にかかる電圧変換装置は、請求項１または請求項２記載の電圧変換装置であって、前記ＤＣ／ＤＣコンバータ（２）は、前記ＡＣ／ＤＣコンバータ（１）に接続される一対の入力端子（２１，２２）と、前記被充電部（４）に接続される一対の出力端子（２３，２４）と、前記入力端子のいずれか一方であって他方に比べて電位が高いもの（２２）に接続される一方の端子と、他方の端子とを含み、オンした場合に当該一方の端子から当該他方の端子へのみ電流を流す第１のトランジスタ（Ｔｒ１）と、前記第１のトランジスタの前記他方の端子に接続される一方の端子と、前記第１のトランジスタの前記一方の端子に接続される他方の端子とを含み、自身が有する前記一方の端子から前記他方の端子へのみ電流を流す第１のダイオード（Ｄｉ１）と、前記入力端子の他方（２１）及び前記出力端子の一方（２３）のいずれにも接続される一方の端子と、前記第１のトランジスタの前記他方の端子に接続される他方の端子とを含み、自身が有する前記一方の端子から前記他方の端子へのみ電流を流す第２のダイオード（Ｄｉ２）と、前記第１のトランジスタの前記他方の端子と前記出力端子の他方（２４）との間に接続されるリアクトル（Ｌ）と、前記出力端子の前記一方と前記他方との間に接続されるコンデンサ（Ｃ２）と、前記第１のトランジスタの前記一方の端子と前記他方の端子との間に接続されるリレー（Ｓ）とを有し、前記被充電部を充電する際には、前記リレーはオンする。
【００１２】
この発明の請求項５にかかる電圧変換装置は、請求項１または請求項２記載の電圧変換装置であって、前記ＤＣ／ＤＣコンバータ（２）は、前記ＡＣ／ＤＣコンバータ（１）に接続される一対の入力端子（２１，２２）と、前記被充電部（４）に接続される一対の出力端子（２３，２４）と、前記入力端子のいずれか一方であって他方に比べて電位が高いもの（２２）に接続される一方の端子と、他方の端子とを含み、オンした場合に当該一方の端子から当該他方の端子へのみ電流を流す第１のトランジスタ（Ｔｒ１）と、前記第１のトランジスタの前記他方の端子に接続される一方の端子と、前記第１のトランジスタの前記一方の端子に接続される他方の端子とを含み、自身が有する前記一方の端子から前記他方の端子へのみ電流を流す第１のダイオード（Ｄｉ１）と、前記入力端子の他方（２１）及び前記出力端子の一方（２３）のいずれにも接続される一方の端子と、前記第１のトランジスタの前記他方の端子に接続される他方の端子とを含み、自身が有する前記一方の端子から前記他方の端子へのみ電流を流す第２のダイオード（Ｄｉ２）と、前記第１のトランジスタの前記他方の端子と前記出力端子の他方（２４）との間に接続されるリアクトル（Ｌ）と、前記出力端子の前記一方と前記他方との間に接続されるコンデンサ（Ｃ２）と、前記入力端子の前記一方に接続される一方の入力端（６１１）と、基準電位が与えられる他方の入力端（６１２）と、出力端（６１３）とを含むオペアンプ（６１）と、前記オペアンプの前記出力端に接続される一方の入力端（６２１）と、前記第１のトランジスタをオン／オフする信号が与えられる他方の入力端（６２２）と、前記第１のトランジスタのゲートに接続される出力端（６２３）とを含み、前記一方の入力端に所定値以上の電位が与えられ、かつ前記他方の入力端に前記第１のトランジスタをオフにする前記信号が与えられた場合にのみ前記第１のトランジスタをオフにする電位を当該出力端に出力するＡＮＤ回路（６２）とを有する。
【００１３】
この発明の請求項６にかかる電圧変換装置は、請求項１または請求項２記載の電圧変換装置であって、前記ＤＣ／ＤＣコンバータ（２）は、前記ＡＣ／ＤＣコンバータ（１）に接続される一対の入力端子（２１，２２）と、前記被充電部（４）に接続される一対の出力端子（２３，２４）と、前記入力端子のいずれか一方であって他方に比べて電位が高いもの（２２）に接続される一方の端子と、他方の端子とを含み、オンした場合に当該一方の端子から当該他方の端子へのみ電流を流す第１のトランジスタ（Ｔｒ１）と、前記第１のトランジスタの前記他方の端子に接続される一方の端子と、前記第１のトランジスタの前記一方の端子に接続される他方の端子とを含み、自身が有する前記一方の端子から前記他方の端子へのみ電流を流す第１のダイオード（Ｄｉ１）と、前記入力端子の他方（２１）及び前記出力端子の一方（２３）のいずれにも接続される一方の端子と、前記第１のトランジスタの前記他方の端子に接続される他方の端子とを含み、自身が有する前記一方の端子から前記他方の端子へのみ電流を流す第２のダイオード（Ｄｉ２）と、前記第１のトランジスタの前記他方の端子と前記出力端子の他方（２４）との間に接続されるリアクトル（Ｌ）と、前記出力端子の前記一方と前記他方との間に接続されるコンデンサ（Ｃ２）と、前記入力端子に接続される一方の入力端（６３１）と、基準電位が与えられる他方の入力端（６３２）と、出力端（６３３）とを含むオペアンプ（６３）と、前記第１のトランジスタの前記一方の端子と前記他方の端子との間に接続され、前記出力端に出力される電位が所定値より小さい場合にオンするリレー（Ｓ）とを有する。
【００１４】
この発明の請求項７にかかる電圧変換装置は、請求項２乃至請求項６のいずれか一つに記載の電圧変換装置であって、前記ＤＣ／ＤＣコンバータ（２）は、前記第２のダイオード（Ｄｉ２）の前記他方の端子に接続される一方の端子と、前記第２のダイオードの前記一方の端子に接続される他方の端子とを含み、オンした場合に自身が有する前記一方の端子から前記他方の端子へのみ電流を流す第２のトランジスタ（Ｔｒ２）を更に有する。
【００１５】
この発明の請求項８にかかるハイブリッドシステムは、請求項１乃至請求項７のいずれか一つに記載の電圧変換装置（１００）と、前記電圧変換装置に供給される前記交流電圧を発生する発電機（７）と、前記電圧変換装置から出力される前記交流電圧が共有される電動機（１０）とを備える。
【００１６】
この発明の請求項９にかかる電圧変換装置の制御方法は、交流電圧を第１の直流電圧に変換するＡＣ／ＤＣコンバータ（１）と、前記第１の直流電圧を他の交流電圧に変換するインバータ（３）と、前記第１の直流電圧が入力されて第２の直流電圧を出力するＤＣ／ＤＣコンバータ（２）と、前記第２の直流電圧で充電される被充電部（４）とを備える電圧変換装置を制御する方法であって、前記被充電部の充電の際には、前記インバータの駆動の際と比較して、前記第１の直流電圧を小さくする。
【００１７】
この発明の請求項１０にかかる電圧変換装置の制御方法は、請求項９記載の電圧変換装置の制御方法であって、前記ＤＣ／ＤＣコンバータ（２）は、前記ＡＣ／ＤＣコンバータ（１）に接続される一対の入力端子（２１，２２）と、前記被充電部（４）に接続される一対の出力端子（２３，２４）と、前記入力端子のいずれか一方であって他方に比べて電位が高いもの（２２）に接続される一方の端子と、他方の端子とを含み、オンした場合に当該一方の端子から当該他方の端子へのみ電流を流す第１のトランジスタ（Ｔｒ１）と、前記第１のトランジスタの前記他方の端子に接続される一方の端子と、前記第１のトランジスタの前記一方の端子に接続される他方の端子とを含み、自身が有する前記一方の端子から前記他方の端子へのみ電流を流す第１のダイオード（Ｄｉ１）と、前記入力端子の他方（２１）及び前記出力端子の一方（２３）のいずれにも接続される一方の端子と、前記第１のトランジスタの前記他方の端子に接続される他方の端子とを含み、自身が有する前記一方の端子から前記他方の端子へのみ電流を流す第２のダイオード（Ｄｉ２）と、前記第１のトランジスタの前記他方の端子と前記出力端子の他方（２４）との間に接続されるリアクトル（Ｌ）と、前記出力端子の前記一方と前記他方との間に接続されるコンデンサ（Ｃ２）とを有し、前記第１のトランジスタのスイッチングに基づいて前記第２の直流電圧を制御する。
【００１８】
この発明の請求項１１にかかる電圧変換装置の制御方法は、請求項１０記載の電圧変換装置の制御方法であって、前記被充電部（４）を充電する際には、前記第１のトランジスタ（Ｔｒ１）をオンする。
【００１９】
この発明の請求項１２にかかる電圧変換装置の制御方法は、請求項９または請求項１０記載の電圧変換装置の制御方法であって、前記ＤＣ／ＤＣコンバータ（２）は、前記ＡＣ／ＤＣコンバータ（１）に接続される一対の入力端子（２１，２２）と、前記被充電部（４）に接続される一対の出力端子（２３，２４）と、前記入力端子のいずれか一方であって他方に比べて電位が高いもの（２２）に接続される一方の端子と、他方の端子とを含み、オンした場合に当該一方の端子から当該他方の端子へのみ電流を流す第１のトランジスタ（Ｔｒ１）と、前記第１のトランジスタの前記他方の端子に接続される一方の端子と、前記第１のトランジスタの前記一方の端子に接続される他方の端子とを含み、自身が有する前記一方の端子から前記他方の端子へのみ電流を流す第１のダイオード（Ｄｉ１）と、前記入力端子の他方（２１）及び前記出力端子の一方（２３）のいずれにも接続される一方の端子と、前記第１のトランジスタの前記他方の端子に接続される他方の端子とを含み、自身が有する前記一方の端子から前記他方の端子へのみ電流を流す第２のダイオード（Ｄｉ２）と、前記第１のトランジスタの前記他方の端子と前記出力端子の他方（２４）との間に接続されるリアクトル（Ｌ）と、前記出力端子の前記一方と前記他方との間に接続されるコンデンサ（Ｃ２）と、前記第１のトランジスタの前記一方の端子と前記他方の端子との間に接続されるリレー（Ｓ）とを有し、前記被充電部を充電する際には、前記リレーをオンする。
【００２０】
この発明の請求項１３にかかる電圧変換装置の制御方法は、請求項９または請求項１０記載の電圧変換装置の制御方法であって、前記ＤＣ／ＤＣコンバータ（２）は、前記ＡＣ／ＤＣコンバータ（１）に接続される一対の入力端子（２１，２２）と、前記被充電部（４）に接続される一対の出力端子（２３，２４）と、前記入力端子のいずれか一方であって他方に比べて電位が高いもの（２２）に接続される一方の端子と、他方の端子とを含み、オンした場合に当該一方の端子から当該他方の端子へのみ電流を流す第１のトランジスタ（Ｔｒ１）と、前記第１のトランジスタの前記他方の端子に接続される一方の端子と、前記第１のトランジスタの前記一方の端子に接続される他方の端子とを含み、自身が有する前記一方の端子から前記他方の端子へのみ電流を流す第１のダイオード（Ｄｉ１）と、前記入力端子の他方（２１）及び前記出力端子の一方（２３）のいずれにも接続される一方の端子と、前記第１のトランジスタの前記他方の端子に接続される他方の端子とを含み、自身が有する前記一方の端子から前記他方の端子へのみ電流を流す第２のダイオード（Ｄｉ２）と、前記第１のトランジスタの前記他方の端子と前記出力端子の他方（２４）との間に接続されるリアクトル（Ｌ）と、前記出力端子の前記一方と前記他方との間に接続されるコンデンサ（Ｃ２）と、前記入力端子の前記一方に接続される一方の入力端（６１１）と、基準電位が与えられる他方の入力端（６１２）と、出力端（６１３）とを含むオペアンプ（６１）と、前記オペアンプの前記出力端に接続される一方の入力端（６２１）と、前記第１のトランジスタをオン／オフする信号が与えられる他方の入力端（６２２）と、前記第１のトランジスタのゲートに接続される出力端（６２３）とを含み、前記一方の入力端に所定値以上の電位が与えられ、かつ前記他方の入力端に前記第１のトランジスタをオフにする前記信号が与えられた場合にのみ前記第１のトランジスタをオフにする電位を当該出力端に出力するＡＮＤ回路（６２）とを有する。
【００２１】
この発明の請求項１４にかかる電圧変換装置の制御方法は、請求項９または請求項１０記載の電圧変換装置の制御方法であって、前記ＤＣ／ＤＣコンバータ（２）は、前記ＡＣ／ＤＣコンバータ（１）に接続される一対の入力端子（２１，２２）と、前記被充電部（４）に接続される一対の出力端子（２３，２４）と、前記入力端子のいずれか一方であって他方に比べて電位が高いもの（２２）に接続される一方の端子と、他方の端子とを含み、オンした場合に当該一方の端子から当該他方の端子へのみ電流を流す第１のトランジスタ（Ｔｒ１）と、前記第１のトランジスタの前記他方の端子に接続される一方の端子と、前記第１のトランジスタの前記一方の端子に接続される他方の端子とを含み、自身が有する前記一方の端子から前記他方の端子へのみ電流を流す第１のダイオード（Ｄｉ１）と、前記入力端子の他方（２１）及び前記出力端子の一方（２３）のいずれにも接続される一方の端子と、前記第１のトランジスタの前記他方の端子に接続される他方の端子とを含み、自身が有する前記一方の端子から前記他方の端子へのみ電流を流す第２のダイオード（Ｄｉ２）と、前記第１のトランジスタの前記他方の端子と前記出力端子の他方（２４）との間に接続されるリアクトル（Ｌ）と、前記出力端子の前記一方と前記他方との間に接続されるコンデンサ（Ｃ２）と、前記入力端子に接続される一方の入力端（６３１）と、基準電位が与えられる他方の入力端（６３２）と、出力端（６３３）とを含むオペアンプ（６３）と、前記第１のトランジスタの前記一方の端子と前記他方の端子との間に接続され、前記出力端に出力される電位が所定値より小さい場合にオンするリレー（Ｓ）とを有する。
【００２２】
この発明の請求項１５にかかる電圧変換装置の制御方法は、請求項９乃至請求項１４のいずれか一つに記載の電圧変換装置の制御方法であって、前記ＤＣ／ＤＣコンバータ（２）は、前記第２のダイオード（Ｄｉ２）の前記他方の端子に接続される一方の端子と、前記第２のダイオードの前記一方の端子に接続される他方の端子とを含み、オンした場合に自身が有する前記一方の端子から前記他方の端子へのみ電流を流す第２のトランジスタ（Ｔｒ２）を更に有する。
【００２３】
この発明の請求項１６にかかるハイブリッドシステムの制御方法は、前記電圧変換装置（１００）と、前記電圧変換装置に供給される前記交流電圧を発生する発電機（７）と、前記電圧変換装置から出力される前記交流電圧が共有される電動機（１０）とを備えるハイブリッドシステムを制御する方法であって、請求項９乃至請求項１５のいずれか一つに記載の電圧変換装置の制御方法で、前記電圧変換装置が制御される。
【発明の効果】
【００２４】
この発明の請求項１にかかる電圧変換装置もしくは請求項９にかかる電圧変換装置の制御方法によれば、被充電部を充電する際には、インバータの駆動の際と比較して、ＤＣ／ＤＣコンバータに入力される第１の直流電圧が小さいので、ＤＣ／ＤＣコンバータに入力される第１の直流電圧と、ＤＣ／ＤＣコンバータから出力される第２の直流電圧との差が小さくなる。よって、充電時のＤＣ／ＤＣコンバータでのエネルギー損失が低減される。
【００２５】
この発明の請求項２にかかる電圧変換装置もしくは請求項１０にかかる電圧変換装置の制御方法によれば、ＤＣ／ＤＣコンバータを降圧チョッパとして機能させることができるので、ＡＣ／ＤＣコンバータから出力される第１の直流電圧を第２の直流電圧まで降下させることができる。しかも、被充電部を充電する際には、インバータの駆動の際と比較して、ＤＣ／ＤＣコンバータに入力される第１の直流電圧が小さいので、ＤＣ／ＤＣコンバータに入力される第１の直流電圧と、ＤＣ／ＤＣコンバータから出力される第２の直流電圧との差が小さく、以って第１のトランジスタのスイッチングの回数を減少することができる。よって、第１のトランジスタのスイッチング損失が低減する。
【００２６】
この発明の請求項３にかかる電圧変換装置もしくは請求項１１にかかる電圧変換装置の制御方法によれば、被充電部の充電の際に第１のトランジスタをスイッチングさせなくて良い。第１のトランジスタのオンにより第２の直流電圧は第１の直流電圧と等しくなるが、充電の際には第１の直流電圧はインバータの駆動の際よりも低下しているので、これを適切に低下させることで所望の第２の直流電圧を得ることができる。これにより、第１のトランジスタでのエネルギー損失が低減し、以って効率良く被充電部を充電することができる。
【００２７】
この発明の請求項４にかかる電圧変換装置もしくは請求項１２にかかる電圧変換装置の制御方法によれば、第１のトランジスタをオフにしておくことができる。よって、第１のトランジスタのエネルギー損失がなく、以って効率良く被充電部を充電することができる。
【００２８】
この発明の請求項５にかかる電圧変換装置もしくは請求項１３にかかる電圧変換装置の制御方法によれば、ＡＣ／ＤＣコンバータから出力される第１の直流電圧を低下させることで、ＤＣ／ＤＣコンバータ２の入力端子の一方の電位が低下する。当該電位が所定値まで低下した場合に第１のトランジスタがオンする。よって、特に、出力端子の他方に出力される電位を所定値として採用することで、第１のトランジスタをスイッチングさせることなく被充電部を充電させることができ、以って第１のトランジスタでのエネルギー損失を低減することができる。
【００２９】
この発明の請求項６にかかる電圧変換装置もしくは請求項１４にかかる電圧変換装置の制御方法によれば、ＡＣ／ＤＣコンバータから出力される第１の直流電圧を低下させることで、オペアンプの出力端に出力される電位を低下させることができる。当該電位が所定値まで低下した場合にリレーがオンする。よって、特に出力端子の他方に出力される電位を所定値として採用することで、第１のトランジスタでエネルギーを損失させることなく、被充電部を充電させることができる。
【００３０】
この発明の請求項７にかかる電圧変換装置もしくは請求項１５にかかる電圧変換装置の制御方法によれば、被充電部に充填された電圧を所望の直流電圧に変換してインバータに供給することができる。
【００３１】
この発明の請求項８にかかるハイブリッドシステムもしくは請求項１６にかかるハイブリッドシステムの制御方法によれば、ハイブリッドシステムを効率良く駆動することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３２】
図１は、本発明にかかるハイブリッドシステムを概念的に示す。当該ハイブリッドシステムは、エンジン６、回転機７、クラッチ８、被駆動部９、電動機１０、回転軸１１及び電圧変換装置１００を備える。
【００３３】
回転軸１１は、回転軸部１１１，１１２を含む。
【００３４】
エンジン６は回転軸部１１１に接続され、回転軸部１１１を回転することができる。エンジン６は、例えばエンジンコントローラによって制御される。具体的には、例えばエンジンにはガバナが接続され、エンジンコントローラはガバナに指令値を与えることで、ガバナを介してエンジンを制御する。
【００３５】
回転機７は、回転軸部１１１に接続される。回転機７には発電機が採用され、回転軸部１１を回転させている機械的エネルギーを電気的エネルギーに変換して、交流電圧を出力する。これによって交流Ｉ１が電圧変換装置１００へと流れる。
【００３６】
例えば、回転機７を電動機として機能させても良い。この場合には、電圧変換装置１００から与えられる電気的エネルギーを、回転軸部１１１を回転させる機械的エネルギーに変換する。
【００３７】
被駆動部９は、回転軸部１１２に接続され、回転軸部１１２の回転によって駆動される。被駆動部９には、例えば油圧ポンプが採用できる。
【００３８】
電動機１０は、回転軸部１１２に接続され、回転軸部１１２を回転することができる。電動機１０は、電圧変換装置１００から与えられる交流電圧によって駆動される。このとき、電圧変換装置１００から電動機１０へと交流Ｉ２が流れる。
【００３９】
クラッチ８は、回転軸部１１１と回転軸部１１２との間に設けられ、これらを接触することもできるし、非接触にすることもできる。
【００４０】
以下では、特に回転機７が発電機として機能する場合について、電圧変換装置の構成及びその制御について説明する。
【００４１】
第１の実施の形態．
＜電圧変換装置の構成＞
図２は、本実施の形態にかかる電圧変換装置１００を概念的に示す回路図である。なお、図１では、電圧変換装置の構成がブロック図で示されている。
【００４２】
電圧変換装置１００は、ＡＣ／ＤＣコンバータ１、ＤＣ／ＤＣコンバータ２、インバータ３、被充電部４及び制御部５を備える。
【００４３】
ＡＣ／ＤＣコンバータ１は、発電機７から出力される交流電圧を直流電圧に変換し、これを自身が有する出力端子１１，１２に出力する。出力端子１２には、出力端子１１よりも高い電位が出力される。具体的には図２で示されるように、ＡＣ／ＤＣコンバータ１には、ＩＧＢＴ（Insulated Gate Bipolar Transistor）モジュールで構成された３相整流回路が採用できる。そして、出力端子１１がＩＧＢＴモジュールのエミッタ側に、出力端子１２がＩＧＢＴモジュールのコレクタ側にそれぞれ接続される。
【００４４】
出力端子１１，１２の間には、コンデンサＣ１を接続しても良い。これにより、ＡＣ／ＤＣコンバータ１から出力される直流電圧を平滑にすることができる。
【００４５】
ＤＣ／ＤＣコンバータ２は、ＡＣ／ＤＣコンバータ１から出力される直流電圧を所望の直流電圧に変換し、これを被充電部４に与える。
【００４６】
具体的には、ＤＣ／ＤＣコンバータ２は、入力端子２１，２２、出力端子２３，２４、トランジスタＴｒ１，Ｔｒ２、ダイオードＤｉ１，Ｄｉ２、リアクトルＬ及びコンデンサＣ２を有する。トランジスタＴｒ１，Ｔｒ２にはＩＧＢＴが採用でき、図２ではこの場合が示されている。後述する図５及び図７において同様である。
【００４７】
入力端子２１，２２はそれぞれ、ＡＣ／ＤＣコンバータ１の出力端子１１，１２に接続される。
【００４８】
トランジスタＴｒ１は、コレクタが入力端子２２に接続される。この内容は、トランジスタＴｒ１のコレクタは、入力端子２１，２２のいずれか一方であって他方に比べて電位が高いもの（入力端子２２）に接続されると把握できる。これは、ＡＣ／ＤＣコンバータの出力端子１２には出力端子１１よりも高い電位が出力されるからである。
【００４９】
ダイオードＤｉ１は、アノードがトランジスタＴｒ１のエミッタに、カソードがトランジスタＴｒ１のコレクタにそれぞれ接続される。
【００５０】
トラジスタＴｒ２は、コレクタがトラジスタＴｒ１のエミッタに接続され、コレクタが入力端子２１及び出力端子２３のいずれにも接続される。
【００５１】
リアクトルＬは、トランジスタＴｒ１のエミッタと、出力端子２４との間に接続される。
【００５２】
コンデンサＣ２は、出力端子２３，２４の間に接続される。
【００５３】
ＤＣ／ＤＣコンバータ２のかかる構成によれば、ＤＣ／ＤＣコンバータ２を降圧チョッパとして機能させることができる。よって、ＡＣ／ＤＣコンバータ１から出力される直流電圧を所望の直流電圧まで降下させることができる。
【００５４】
被充電部４は出力端子２３，２４に接続され、ＤＣ／ＤＣコンバータ３から出力される直流電圧で充電される。
【００５５】
インバータ３は、入力端子３１，３２を有し、それぞれがＡＣ／ＤＣコンバータ１の出力端子１１，１２に接続される。インバータ３は、ＡＣ／ＤＣコンバータ１から出力される直流電圧を所望の交流電圧に変換する。具体的には図２で示されるように、インバータ３には、ＩＧＢＴモジュールで構成された３相インバータ回路が採用できる。
【００５６】
入力端子３１，３２の間には、コンデンサＣ３を接続しても良い。これにより、インバータ３に入力される直流電圧を平滑化することができる。
【００５７】
制御部５は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）５１〜５３を含む。ただし、制御部５は、例えば一つのＣＰＵで構成されても良い。ＣＰＵ５１はＡＣ／ＤＣコンバータ１を制御し、ＣＰＵ５２はＤＣ／ＤＣコンバータ２を制御し、ＣＰＵ３はインバータ３を制御する。具体的には、ＣＰＵ５１は、発電機７から出力される電流を検出し、これに基づいてＡＣ／ＤＣコンバータ１のＩＧＢＴにゲート信号を与えて、ＩＧＢＴのスイッチングを制御する。また、ＣＰＵ５３は、電動機１０に与えられる電流を検出し、これに基づいてインバータ３のＩＧＢＴにゲート信号を与えて、ＩＧＢＴのスイッチングを制御する。これらの制御には例えばＰＷＭ（Pulse Width Modulation）制御が採用できる。ＣＰＵ５２は、トランジスタＴｒ１，Ｔｒ２のスイッチングを制御する。
【００５８】
＜電圧変換装置の制御＞
ＣＰＵ５１は、被充電部４の充電の際には、インバータ３の駆動の際と比較して小さい直流電圧をＡＣ／ＤＣコンバータ１に出力させる。
【００５９】
かかる制御によれば、被充電部４の充電の際には、インバータ３の駆動の際と比較して、ＤＣ／ＤＣコンバータ２に入力される直流電圧が小さいので、ＤＣ／ＤＣコンバータ２に入力される直流電圧と、ＤＣ／ＤＣコンバータ２から出力される直流電圧との差が小さくなる。よって、充電時のＤＣ／ＤＣコンバータ２でのエネルギー損失が低減される。
【００６０】
具体的には、ＤＣ／ＤＣコンバータ２に入力される直流電圧を所望の直流電圧まで降下させる際に、トランジスタＴｒ１のスイッチングの回数が少なくてすむ。よって、トランジスタＴｒ１のスイッチング損失が低減する。
【００６１】
図３及び図４は、発電機７、ＡＣ／ＤＣコンバータ１及びＤＣ／ＤＣコンバータ２から出力される電圧をそれぞれ示す。
【００６２】
図３では、かかる制御を行わずに被充電部４を充電する場合が示されている。すなわち、ＡＣ／ＤＣコンバータ１では、発電機７から出力される電圧を、インバータ２の駆動に必要な電圧まで高める。ＤＣ／ＤＣコンバータ２では、被充電部４を充電するために、ＡＣ／ＤＣコンバータ１で高められた電圧を降下させる。このため、電圧の降下が大きく、ＤＣ／ＤＣコンバータでのエネルギー損失が大きい。
【００６３】
他方、図４では、上記制御を行って被充電部４を充電する場合が示されている。すなわち、ＡＣ／ＤＣコンバータ１から出力される電圧が図３で示される電圧よりも低いので、ＤＣ／ＤＣコンバータ２での電圧の降下が小さい。よって、ＤＣ／ＤＣコンバータでのエネルギー損失が小さい。
【００６４】
被充電部４を充電する際に、電圧変換装置１００を次のように制御しても良い。すなわち、ＣＰＵ５１は、ＤＣ／ＤＣコンバータ２から出力される直流電圧と大きさの等しい直流電圧を、ＡＣ／ＤＣコンバータ１に出力させる。これに並行して、ＣＰＵ５２は、トランジスタＴｒ１をオンに制御する。
【００６５】
かかる制御によれば、ＤＣ／ＤＣコンバータ２で直流電圧を降下させる必要がないので、トランジスタＴｒ１をスイッチングさせなくて良い。よって、トランジスタＴｒ１でのエネルギー損失が低減し、以って効率良く被充電部４を充電することができる。
【００６６】
図５は、発電機７、ＡＣ／ＤＣコンバータ１及びＤＣ／ＤＣコンバータ２から出力される電圧をそれぞれ示す。図５では、かかる制御を行って被充電部４を充電する場合において、ＤＣ／ＤＣコンバータ２での電圧降下のないことが示されている。
【００６７】
第２の実施の形態．
＜電圧変換装置の構成＞
図６は、本実施の形態にかかる電圧変換装置１００を概念的に示す。当該電圧変換装置１００は、第１の実施の形態で説明した電圧変換装置（図２）と同じ構成を備え、かつＤＣ／ＤＣコンバータ２がリレーＳを更に有する。
【００６８】
リレーＳは、トランジスタＴｒ１のエミッタとコレクタとの間に接続される。リレーＳのスイッチングは、例えばＣＰＵ５２によって制御される。
【００６９】
＜電圧変換装置の制御＞
被充電部４を充電する際に、ＣＰＵ５１は、ＤＣ／ＤＣコンバータ２から出力される直流電圧と大きさの等しい直流電圧を、ＡＣ／ＤＣコンバータ１に出力させる。これに並行して、ＣＰＵ５２は、リレーＳをオンに制御する。
【００７０】
かかる制御によれば、ＤＣ／ＤＣコンバータ２で直流電圧を降下させる必要がないので（図５）、トランジスタＴｒ１をオフにしておくことができる。よって、オン時にトランジスタＴｒ１で生じるエネルギー損失がなく、以って効率良く被充電部を充電することができる。
【００７１】
第３の実施の形態．
図７は、本実施の形態にかかる電圧変換装置１００を概念的に示す。当該電圧変換装置１００は、第１の実施の形態で説明した電圧変換装置（図２）と同じ構成を備え、かつＤＣ／ＤＣコンバータ２がオペアンプ６１及びＡＮＤ回路６２を更に有する。
【００７２】
オペアンプ６１は、入力端６１１，６１２及び出力端６１３を含む。入力端６１１は入力端子２２に接続される。入力端６１２には基準電位が与えられる。
【００７３】
そして、オペアンプ６１は、入力端６１１に与えられる電位と、入力端６１２に与えられる基準電位との差を増幅して出力端６１３に出力する。
【００７４】
ＡＮＤ回路６２は、入力端６２１，６２２及び出力端６２３を含む。入力端６２１は、オペアンプ６１の出力端６１３に接続される。入力端６２２には、トランジスタＴｒ１をオン／オフする信号が与えられる。当該信号はＣＰＵ５２から与えられる。換言すれば、ＣＰＵ５２は、ＡＮＤ回路６２を介してトランジスタＴｒ１を制御することができる。出力端６２３は、トランジスタＴｒ１のゲートに接続される。
【００７５】
そして、ＡＮＤ回路６２は、入力端６２１に所定値以上の電位が与えられ、かつ入力端６２２にトランジスタＴｒ１をオフする信号が与えられた場合にのみ、トランジスタＴｒ１をオフする電位を出力端６２３に出力する。
【００７６】
すなわち、入力端６２１に所定値より小さい電位が与えられた場合には、入力端６２２に与えられた信号がトランジスタＴｒ１をオンする信号かオフする信号かに依らず、トランジスタＴｒ１をオンする電位を出力端６２３に出力する。他方、入力端６２１に所定値以上の電位が与えられた場合には、入力端６２２に与えられた信号がトランジスタＴｒ１をオンする信号かオフする信号かに依って、それぞれトランジスタＴｒ１をオン及びオフする電位を出力端６２３に出力する。
【００７７】
かかる電圧変換装置１００によれば、ＡＣ／ＤＣコンバータ１から出力される直流電圧を低下させることで、ＤＣ／ＤＣコンバータ２の入力端子２２の電位が低下する。当該電位が所定値まで低下した場合に、トランジスタＴｒ１がオンする。よって、特に出力端子２４に出力される電位を所定値として採用することで、トランジスタＴｒ１をスイッチングさせることなく被充電部４を充電することができ、以ってトランジスタＴｒ１でのエネルギー損失が低減できる。
【００７８】
第４の実施の形態．
図８は、本実施の形態にかかる電圧変換装置１００を概念的に示す。当該電圧変換装置１００は、第２の実施の形態で説明した電圧変換装置（図６）と同じ構成を備え、かつＤＣ／ＤＣコンバータ２がオペアンプ６３を更に有する。
【００７９】
オペアンプ６３は、入力端６３１，６３２及び出力端６３３を含む。入力端６３１は入力端子２２に接続される。入力端６３２には基準電位が与えられる。
【００８０】
そして、オペアンプ６３は、入力端６３１に与えられる電位と、入力端６３２に与えられる基準電位との差を増幅して出力端６３３に出力する。
【００８１】
リレーＳは、オペアンプ６３の出力端６３３に出力される電位が所定値より小さい場合にオンする。
【００８２】
かかる電圧変換装置１００によれば、ＡＣ／ＤＣコンバータ１から出力される直流電圧を低下させることで、オペアンプ６３の出力端６３３に出力される電位を低下させることができる。当該電位が所定値まで低下した場合にリレーがオンする。よって、特に出力端子２４に出力される電位を所定値として採用することで、トランジスタＴｒ１でエネルギーを損失させることなく、被充電部４を充電することができる。
【００８３】
＜被充電部の使用＞
上述したいずれの実施の形態においても、ＤＣ／ＤＣコンバータ２を昇圧チョッパとして機能させることができる。すなわち、トランジスタＴｒ１をオフし、かつトランジスタＴｒ２をスイッチングすることで、出力端子２３，２４に供給される直流電圧を所望の直流電圧に変換して入力端子２１，２２に出力することができる。
【００８４】
よって、被充電部４を用いて、インバータ３の駆動に必要な直流電圧をインバータ３に供給することができる。
【００８５】
例えば、ＤＣ／ＤＣコンバータ２とは別途に昇圧チョッパを設けて、被充電部４からインバータ３に直流電圧を供給しても良い。このようにＤＣ／ＤＣコンバータを降圧チョッパとしてのみ機能させる場合には、トランジスタＴｒ２はなくても良い。
【００８６】
＜トランジスタについて＞
上述したいずれの実施の形態においても、トランジスタＴｒ１，Ｔｒ２にＭＯＳＦＥＴ（Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor）を採用しても良い。この場合、上述においてエミッタ及びコレクタをそれぞれソース及びドレインと読み替えれば良い。
【００８７】
ＩＧＢＴ及びＭＯＳＦＥＴを含めてトランジスタＴｒ１，Ｔｒ２は、オンした場合に自身が有する一方の端子から他方の端子へのみ電流を流すと把握することができる。なお、ＩＧＢＴを採用した場合には、コレクタが一方の端子、エミッタが他方の端子とそれぞれ把握される。また、ＭＯＳＦＥＴを採用した場合には、ドレインが一方の端子、ソースが他方の端子とそれぞれ把握される。
【００８８】
また、ダイオードＤｉ１，Ｄｉ２については、アノードを一方の端子、カソードを他方の端子と把握して、一方の端子から他方の端子へのみ電流を流すと把握できる。
【図面の簡単な説明】
【００８９】
【図１】本発明にかかるハイブリッドシステムを概念的に示す図である。
【図２】第１の実施の形態で説明される、電圧変換装置を概念的に示す回路図である。
【図３】発電機、ＡＣ／ＤＣコンバータ及びＤＣ／ＤＣコンバータから出力される電圧をそれぞれ示す図である。
【図４】発電機、ＡＣ／ＤＣコンバータ及びＤＣ／ＤＣコンバータから出力される電圧をそれぞれ示す図である。
【図５】発電機、ＡＣ／ＤＣコンバータ及びＤＣ／ＤＣコンバータから出力される電圧をそれぞれ示す図である。
【図６】第２の実施の形態で説明される、電圧変換装置を概念的に示す回路図である。
【図７】第３の実施の形態で説明される、電圧変換装置を概念的に示す回路図である。
【図８】第４の実施の形態で説明される、電圧変換装置を概念的に示す回路図である。
【符号の説明】
【００９０】
１  ＡＣ／ＤＣコンバータ
２  ＤＣ／ＤＣコンバータ
３  インバータ
４  被充電部
７  発電機
１０  電動機
２１，２２  入力端子
２３，２４  出力端子
６１，６３  オペアンプ
６２  ＡＮＤ回路
１００  電圧変換装置
６１１，６１２，６２１，６２２，６３１，６３２  入力端
６１３，６２３，６３３  出力端
Ｔｒ１，Ｔｒ２  トランジスタ
Ｄｉ１，Ｄｉ２  ダイオード
Ｌ  リアクトル
Ｃ２  コンデンサ
Ｓ  リレー
【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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