(57)【要約】【課題】出力電圧の急峻な変動が抑制される電圧変換装置、空気調和装置、電圧制御方法、及びプログラムを提供する。【解決手段】（ａ）入力電圧Ｖｉｎが、Ｖｂ２以上Ｖａ２以下の通過区間に属するとき、入力電圧Ｖｉｎを出力させる。（ｂ）入力電圧Ｖｉｎが、下端値Ｖａ１がＶａ２より大きい高圧区間に属するとき、出力電圧Ｖｏｕｔを目標値Ｖｍに近づける。（ｃ）入力電圧Ｖｉｎが、高圧区間と通過区間との間の上側過渡区間に属するとき、出力電圧Ｖｏｕｔを、Ｖｍより大きくＶａ２より小さい弱降圧目標値に近づける。（ｄ）入力電圧Ｖｉｎが、上端値Ｖｂ１がＶｂ２より小さい低圧区間に属するとき、出力電圧ＶｏｕｔをＶｍに近づける。（ｅ）入力電圧Ｖｉｎが、低圧区間と通過区間との間の下側過渡区間に属するとき、出力電圧Ｖｏｕｔを、Ｖｍより小さくＶｂ２より大きい弱昇圧目標値に近づける。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
直流の入力電圧を降圧して出力すると共に、その降圧量を変化させる機能、及び前記入力電圧を昇圧して出力すると共に、その昇圧量を変化させる機能、並びに前記入力電圧を出力する機能を有する直流電圧変換回路と、
（ａ）前記入力電圧の値が、或る通過区間に属するとき、前記直流電圧変換回路に、前記入力電圧を出力させる通過制御、（ｂ）前記入力電圧の値が、下端値が前記通過区間の上端値より大きい高圧区間に属するとき、前記直流電圧変換回路に、その出力電圧を、前記通過区間の上端値より小さい降圧目標値に近づけさせる降圧制御、（ｃ）前記入力電圧の値が、前記高圧区間と前記通過区間との間の上側過渡区間に属するとき、前記直流電圧変換回路に、その出力電圧を、前記降圧目標値より大きく前記通過区間の上端値より小さい弱降圧目標値に近づけさせる弱降圧制御、（ｄ）前記入力電圧の値が、上端値が前記通過区間の下端値より小さい低圧区間に属するとき、前記直流電圧変換回路に、その出力電圧を、前記通過区間の下端値より大きい昇圧目標値に近づけさせる昇圧制御、及び（ｅ）前記入力電圧の値が、前記低圧区間と前記通過区間との間の下側過渡区間に属するとき、前記直流電圧変換回路に、その出力電圧を、前記昇圧目標値より小さく前記通過区間の下端点より大きい弱昇圧目標値に近づけさせる弱昇圧制御を行う制御器と、
を備える電圧変換装置。
【請求項２】
前記弱降圧目標値が、前記入力電圧の関数で表され、
該関数は、前記入力電圧が前記通過区間の上端値に近づくに従って、値が該上端値に近づく変動特性を有する請求項１に記載の電圧変換装置。
【請求項３】
前記弱昇圧目標値が、前記入力電圧の関数で表され、
該関数は、前記入力電圧が前記通過区間の下端値に近づくに従って、値が該下端値に近づく変動特性を有する請求項１又は２に記載の電圧変換装置。
【請求項４】
前記直流電圧変換回路が、前記入力電圧をチョッピングによって降圧する降圧用スイッチ素子と、前記入力電圧をチョッピングによって昇圧する昇圧用スイッチ素子と、を有する昇降圧チョッパ回路によって構成されており、
前記制御器が、前記降圧用スイッチ素子のオン期間のデューティ比によって前記降圧制御及び前記弱降圧制御を行い、前記昇圧用スイッチ素子のオン期間のデューティ比によって前記昇圧制御及び前記弱昇圧制御を行う請求項１から３のいずれか１項に記載の電圧変換装置。
【請求項５】
前記制御器が、前記降圧用スイッチ素子及び前記昇圧用スイッチ素子を用いて、前記通過制御を行う請求項４に記載の電圧変換装置。
【請求項６】
前記降圧目標値と前記昇圧目標値とが同一の値である請求項１から５のいずれか１項に記載の電圧変換装置。
【請求項７】
前記降圧目標値が前記昇圧目標値より大きい請求項１から５のいずれか１項に記載の電圧変換装置。
【請求項８】
請求項１から７のいずれか１項に記載の電圧変換装置と、
前記電圧変換装置の前記出力電圧を交流電圧に変換するインバータと、
前記インバータによって給電されることにより作動するヒートポンプと、
を備える空気調和装置。
【請求項９】
第１閾値より大きい入力電圧を降圧目標値まで降圧させたのち、前記入力電圧が前記第１閾値以下に低下した場合に、前記入力電圧が前記第１閾値より小さい第２閾値に近づくに従って降圧量を減少させ、前記入力電圧が前記第２閾値以下となった場合に、前記入力電圧の降圧を停止させるステップと、
第３閾値より小さい前記入力電圧を昇圧目標値まで昇圧させたのち、前記入力電圧が前記第３閾値以上に上昇した場合に、前記入力電圧が前記第３閾値より大きい第４閾値に近づくに従って昇圧量を減少させ、前記入力電圧が前記第４閾値以上となった場合に、前記入力電圧の昇圧を停止させるステップと、
を有する電圧制御方法。
【請求項１０】
コンピュータに、
第１閾値より大きい入力電圧を降圧目標値まで降圧させたのち、前記入力電圧が前記第１閾値以下に低下した場合に、前記入力電圧が前記第１閾値より小さい第２閾値に近づくに従って降圧量を減少させ、前記入力電圧が前記第２閾値以下となった場合に、前記入力電圧の降圧を停止させる機能と、
第３閾値より小さい前記入力電圧を昇圧目標値まで昇圧させたのち、前記入力電圧が前記第３閾値以上に上昇した場合に、前記入力電圧が前記第３閾値より大きい第４閾値に近づくに従って昇圧量を減少させ、前記入力電圧が前記第４閾値以上となった場合に、前記入力電圧の昇圧を停止させる機能と、
を実現させるプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電圧変換装置、空気調和装置、電圧制御方法、及びプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１に示されるように、入力電圧の値が低閾値Ｖ１以上高閾値Ｖ２以下のとき、入力電圧をそのまま出力し、入力電圧の値が高閾値Ｖ２より大きいとき、入力電圧を降圧して出力し、入力電圧の値が低閾値Ｖ１より小さいとき、入力電圧を昇圧して出力する電圧変換装置が知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００７−５３８８３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記電圧変換装置では、入力電圧を降圧する状態から、入力電圧をそのまま出力する状態に移行する際や、入力電圧を昇圧する状態から、入力電圧をそのまま出力する状態に移行する際に、出力電圧が急峻に変動しがちである。出力電圧が急峻に変動すると、電源回路に上記電圧変換装置を用いた空気調和装置の空調動作が不安定になる。
【０００５】
本発明の目的は、出力電圧の急峻な変動が抑制される電圧変換装置、空気調和装置、電圧制御方法、及びプログラムを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するために、本発明に係る電圧変換装置は、
直流の入力電圧を降圧して出力する共に、その降圧量を変化させる機能、及び前記入力電圧を昇圧して出力すると共に、その昇圧量を変化させる機能、並びに前記入力電圧を出力する機能を有する直流電圧変換回路と、
（ａ）前記入力電圧の値が、或る通過区間に属するとき、前記直流電圧変換回路に、前記入力電圧を出力させる通過制御、（ｂ）前記入力電圧の値が、下端値が前記通過区間の上端値より大きい高圧区間に属するとき、前記直流電圧変換回路に、その出力電圧を、前記通過区間の上端値より小さい降圧目標値に近づけさせる降圧制御、（ｃ）前記入力電圧の値が、前記高圧区間と前記通過区間との間の上側過渡区間に属するとき、前記直流電圧変換回路に、その出力電圧を、前記降圧目標値より大きく前記通過区間の上端値より小さい弱降圧目標値に近づけさせる弱降圧制御、（ｄ）前記入力電圧の値が、上端値が前記通過区間の下端値より小さい低圧区間に属するとき、前記直流電圧変換回路に、その出力電圧を、前記通過区間の下端値より大きい昇圧目標値に近づけさせる昇圧制御、及び（ｅ）前記入力電圧の値が、前記低圧区間と前記通過区間との間の下側過渡区間に属するとき、前記直流電圧変換回路に、その出力電圧を、前記昇圧目標値より小さく前記通過区間の下端点より大きい弱昇圧目標値に近づけさせる弱昇圧制御を行う制御器と、
を備える。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、入力電圧の値が、高圧区間と通過区間との間の上側過渡区間に属するとき、出力電圧が、降圧目標値より大きく通過区間の上端値より小さい弱降圧目標値に近づけられ、入力電圧の値が、低圧区間と通過区間との間の下側過渡区間に属するとき、出力電圧が、昇圧目標値より小さく通過区間の下端点より大きい弱昇圧目標値に近づけられるので、出力電圧の急峻な変動が抑制される。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】実施形態１に係る電圧変換装置の構成を示す概念図である。
【図２】実施形態１に係る制御選択処理の結果を示す出力電圧のグラフである。
【図３】実施形態１に係る制御選択処理のフローチャートである。
【図４】実施形態２に係る制御選択処理のフローチャートである。
【図５】実施形態２に係る制御選択処理の結果を示す出力電圧のグラフである。
【図６】実施形態３に係る制御選択処理の結果を示す出力電圧のグラフである。
【図７】実施形態３に係る制御選択処理のフローチャートである。
【図８】実施形態４に係る昇降圧チョッパ回路の構成を示す概念図である。
【図９】実施形態５に係る鉄道車両用空気調和装置の構成を示す概念図である。
【図１０】比較例に係る電圧制御方法の結果を示す出力電圧のグラフである。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、図面を参照し、本発明の実施形態に係る電圧変換装置について説明する。図中、同一又は対応する部分に同一の符号を付す。
【００１０】
〔実施形態１〕
図１に示すように、本実施形態に係る電圧変換装置１００は、直流の入力電圧Ｖｉｎを降圧もしくは昇圧して直流の出力電圧Ｖｏｕｔとして出力し、又は入力電圧Ｖｉｎをそのまま出力電圧Ｖｏｕｔとして出力する直流電圧変換回路としての昇降圧チョッパ回路１０と、昇降圧チョッパ回路１０を制御する制御器２０とを備える。
【００１１】
昇降圧チョッパ回路１０は、降圧用スイッチ回路１１と、降圧用スイッチ回路１１側にカソードを向けて降圧用スイッチ回路１１に直列接続されたダイオード１２と、降圧用スイッチ回路１１とダイオード１２との直接接続に並列接続された平滑用キャパシタ１３と、昇圧用スイッチ回路１４と、昇圧用スイッチ回路１４側にアノードを向けて昇圧用スイッチ回路１４に直列接続されたダイオード１５と、昇圧用スイッチ回路１４とダイオード１５との直接接続に並列接続された平滑用キャパシタ１６と、一端が降圧用スイッチ回路１１とダイオード１２との間に接続され、他端が昇圧用スイッチ回路１４とダイオード１５との間に接続されたリアクトル１７とを有する。
【００１２】
一方の平滑用キャパシタ１３の両端が、この昇降圧チョッパ回路１０の入力端子対ａ及びｂであり、これら入力端子対ａ及びｂ間の電圧が入力電圧Ｖｉｎである。他方の平滑用キャパシタ１６の両端が、この昇降圧チョッパ回路１０の出力端子対ｃ及びｄであり、これら出力端子対ｃ及びｄ間の電圧が出力電圧Ｖｏｕｔである。
【００１３】
降圧用スイッチ回路１１は、入力電圧Ｖｉｎをチョッピングによって降圧する降圧用スイッチ素子としての降圧用トランジスタ１１ａと、ダイオード１１ｂとを、降圧用トランジスタ１１ａのゲート−エミッタ間における順方向と、ダイオード１１ｂの順方向とが互いに逆向きになるように逆並列接続したもので構成される。降圧用トランジスタ１１ａのエミッタ及びダイオード１１ｂのアノードが、ダイオード１２のカソード側を向いている。
【００１４】
昇圧用スイッチ回路１４は、入力電圧Ｖｉｎをチョッピングによって昇圧する昇圧用スイッチ素子としての昇圧用トランジスタ１４ａと、ダイオード１４ｂとを、昇圧用トランジスタ１４ａのゲート−エミッタ間における順方向と、ダイオード１４ｂの順方向とが互いに逆向きになるように逆並列接続したもので構成される。昇圧用トランジスタ１４ａのコレクタ及びダイオード１４ｂのカソードが、ダイオード１５のアノード側を向いている。
【００１５】
降圧用トランジスタ１１ａ及び昇圧用トランジスタ１４ａは、共にＩＧＢＴ（Insulated Gate Bipolar Transistor）で構成されている。降圧用トランジスタ１１ａのゲート電圧がハイレベルのとき降圧用トランジスタ１１ａがオンし、そのゲート電圧をローレベルに低下させると降圧用トランジスタ１１ａがオフする。同様に、昇圧用トランジスタ１４ａのゲート電圧がハイレベルのとき昇圧用トランジスタ１４ａがオンし、そのゲート電圧をローレベルに低下させると昇圧用トランジスタ１４ａがオフする。
【００１６】
制御器２０は、降圧用トランジスタ１１ａのゲート電圧によって、降圧用トランジスタ１１ａのオン／オフを制御すると共に、昇圧用トランジスタ１４ａのゲート電圧によって、昇圧用トランジスタ１４ａのオン／オフを制御する。
【００１７】
昇圧用トランジスタ１４ａをオフした状態で、降圧用トランジスタ１１ａをオンすると、リアクトル１７とダイオード１５を通じて平滑用キャパシタ１６が充電されると共に、リアクトル１７に励磁エネルギが蓄えられる。この状態で、降圧用トランジスタ１１ａをオフすると、ダイオード１２、リアクトル１７、及びダイオード１５を流れる環流が生じ、リアクトル１７の励磁エネルギによって平滑用キャパシタ１６が充電される。
【００１８】
このようにして、昇圧用トランジスタ１４ａをオフした状態で、降圧用トランジスタ１１ａのオンとオフを周期的に繰り返した場合の、平滑用キャパシタ１６への印加電圧の実行値、即ち出力電圧Ｖｏｕｔは、降圧用トランジスタ１１ａのオン期間の、１周期に対する割合であるデューティ比をｄ１［％］とすると、（ｄ１／１００）・Ｖｉｎで与えられる。ｄ１を１００未満とすることで降圧が実現され、降圧量はｄ１で調整できる。このように、昇降圧チョッパ回路１０は、入力電圧Ｖｉｎを降圧して出力すると共に、その降圧量を変化させる機能を有する。
【００１９】
なお、降圧用トランジスタ１１ａのオン期間のデューティ比ｄ１は、降圧用トランジスタ１１ａに周期的なパルス状のゲート電圧を与える場合に、そのパルス幅の１周期に占める割合で調整できる。
【００２０】
また、降圧用トランジスタ１１ａをオンした状態で、昇圧用トランジスタ１４ａをオンすると、リアクトル１７に励磁エネルギが蓄えられる。この状態で、昇圧用トランジスタ１４ａをオフすると、リアクトル１７の励磁エネルギで生じる逆起電力と、入力電圧Ｖｉｎとの和に相当する電圧が、ダイオード１５を通じて、平滑用キャパシタ１６に印加される。
【００２１】
このようにして、降圧用トランジスタ１１ａをオンした状態で、昇圧用トランジスタ１４ａのオンとオフを周期的に繰り返した場合の出力電圧Ｖｏｕｔは、昇圧用トランジスタ１４ａのオン期間の１周期に対する割合であるデューティ比をｄ２［％］とすると、Ｖｉｎ／｛１−（ｄ２／１００）｝で与えられる。ｄ２を１００未満とすることで昇圧が実現され、昇圧量はｄ２で調整できる。このように、昇降圧チョッパ回路１０は、入力電圧Ｖｉｎを昇圧して出力すると共に、その昇圧量を変化させる機能を有する。
【００２２】
なお、昇圧用トランジスタ１４ａのオン期間のデューティ比ｄ２は、昇圧用トランジスタ１４ａに周期的なパルス状のゲート電圧を与える場合に、そのパルス幅の１周期に占める割合で調整できる。
【００２３】
また、降圧用トランジスタ１１ａを常時オンし、かつ昇圧用トランジスタ１４ａを常時オフした状態では、入力端子ａと出力端子ｃとがリアクトル１７及びダイオード１５を通じて短絡され、入力端子ｂと出力端子ｄとが短絡されるので、Ｖｏｕｔ＝Ｖｉｎとなる。このように、昇降圧チョッパ回路１０は、入力電圧Ｖｉｎを出力する機能を有する。
【００２４】
なお、降圧用トランジスタ１１ａを常時オンすることは、降圧用トランジスタ１１ａのオン期間のデューティ比ｄ１を１００に調整することで実現され、昇圧用トランジスタ１４ａを常時オフすることは、昇圧用トランジスタ１４ａのデューティ比ｄ２をゼロとすることで実現される。
【００２５】
次に、制御器２０の構成について説明する。制御器２０は、降圧用トランジスタ１１ａ及び昇圧用トランジスタ１４ａにパルス状のゲート電圧を出力する駆動部２１と、入力電圧Ｖｉｎと出力電圧Ｖｏｕｔを監視し、入力電圧Ｖｉｎに基づいて目標値を定めると共に、その目標値に出力電圧Ｖｏｕｔが近づくように、駆動部２１から出力される各ゲート電圧のパルス幅を変調させる切替制御部２２とを有する。
【００２６】
切替制御部２２は、駆動部２１にゲート電圧のパルス幅を変調させることで、上記デューティ比ｄ１及びｄ２を制御する。これにより、出力電圧Ｖｏｕｔが目標値に収束するように入力電圧Ｖｉｎの降圧量もしくは昇圧量が調整され、又は入力電圧Ｖｉｎがそのまま出力される。
【００２７】
ここで、切替制御部２２が行う制御の具体的な説明に先立ち、解決しようとする課題を示すために、図１０を参照し、比較例に係る電圧制御方法について説明する。
【００２８】
図１０に示すように、比較例では、（ｉ）入力電圧Ｖｉｎが、低閾値Ｖ１以上、高閾値Ｖ２以下の通過区間に属するとき、昇降圧チョッパ回路１０に入力電圧Ｖｉｎをそのまま出力させる通過制御、（ｉｉ）入力電圧Ｖｉｎが、高閾値Ｖ２より大きい高圧区間に属するとき、昇降圧チョッパ回路１０に入力電圧Ｖｉｎを降圧させることで、出力電圧Ｖｏｕｔを、低閾値Ｖ１と高閾値Ｖ２の間の目標値Ｖｍに近づけさせる降圧制御、及び（ｉｉｉ）入力電圧Ｖｉｎが、低閾値Ｖ１より小さい低圧区間に属するとき、昇降圧チョッパ回路１０に入力電圧Ｖｉｎを昇圧させることで、出力電圧Ｖｏｕｔを目標値Ｖｍに近づけさせる昇圧制御を行う。
【００２９】
具体的には、期間Ｔ１とＴ５では、入力電圧Ｖｉｎが高閾値Ｖ２を上回るので、入力電圧Ｖｉｎを目標値Ｖｍに降圧する。期間Ｔ３では、入力電圧Ｖｉｎが低閾値Ｖ１を下回るので、入力電圧Ｖｉｎを目標値Ｖｍに昇圧する。期間Ｔ２、Ｔ４、及びＴ６では、入力電圧Ｖｉｎが、低閾値Ｖ１以上高閾値Ｖ２以下であるので、入力電圧Ｖｉｎを出力電圧Ｖｏｕｔとして出力する。以上により、出力電圧ＶｏｕｔをＶ１以上Ｖ２以下の区間に収めることができる。
【００３０】
しかし、本比較例では、入力電圧Ｖｉｎが低閾値Ｖ１又は高閾値Ｖ２を横切る際に、出力電圧Ｖｏｕｔが急峻に変動してしまう。具体的には、高閾値Ｖ２より大きい入力電圧Ｖｉｎが低下して高閾値Ｖ２を下回る際、及び低閾値Ｖ１より大きい入力電圧Ｖｉｎが低下して低閾値Ｖ１を下回る際に、出力電圧Ｖｏｕｔの波形に急峻な立ち上がり部Ｒが生じる。また、低閾値Ｖ１より小さい入力電圧Ｖｉｎが上昇して低閾値Ｖ１を上回る際、及び高閾値Ｖ２より小さい入力電圧Ｖｉｎが上昇して高閾値Ｖ２を上回る際に、出力電圧Ｖｏｕｔの波形に急峻な落ち込み部Ｄが生じる。
【００３１】
特に、上記降圧制御から上記通過制御に移行する際の立ち上がり部Ｒの傾きは大きくなりがちである。また、上記昇圧制御から上記通過制御に移行する際の落ち込み部Ｄの傾きも大きくなりがちである。このように出力電圧Ｖｏｕｔが急峻に変動すると、出力電圧Ｖｏｕｔで作動する電機機器の動作の不安定化を招く。
【００３２】
以上説明した比較例を踏まえ、以下、実施形態１の説明に戻る。
【００３３】
図２に示すように、本実施形態では、入力電圧Ｖｉｎをそのまま出力する通過区間（Ｖｂ２≦Ｖｉｎ≦Ｖａ２）と、入力電圧Ｖｉｎを降圧する高圧区間（Ｖｉｎ＞Ｖａ１）との間に、入力電圧Ｖｉｎの降圧量を低下させる上側過渡区間（Ｖａ２＜Ｖｉｎ≦Ｖａ１）を設けると共に、上記通過区間と、入力電圧Ｖｉｎを昇圧する低圧区間（Ｖｉｎ＜Ｖｂ１）との間に、入力電圧Ｖｉｎの昇圧量を低下させる下側過渡区間（Ｖｂ１≦Ｖｉｎ＜Ｖｂ２）を設けている。以下、具体的に説明する。
【００３４】
入力電圧Ｖｉｎが、低閾値Ｖｂ２以上、高閾値Ｖａ２以下の通過区間に属するとき、昇降圧チョッパ回路１０に、入力電圧Ｖｉｎをそのまま出力させる通過制御を行う。
【００３５】
入力電圧Ｖｉｎが、弱降圧閾値Ｖａ１より大きい高圧区間に属するとき、昇降圧チョッパ回路１０に入力電圧Ｖｉｎを降圧させることで、出力電圧Ｖｏｕｔを、低閾値Ｖｂ２と高閾値Ｖａ２との間の目標値Ｖｍに近づけさせる降圧制御を行う。高圧区間の下端値である弱降圧閾値Ｖａ１は、高閾値Ｖａ２より大きい。
【００３６】
入力電圧Ｖｉｎが、弱昇圧閾値Ｖｂ１より小さい低圧区間に属するとき、昇降圧チョッパ回路１０に、入力電圧Ｖｉｎを昇圧させることで、出力電圧Ｖｏｕｔを目標値Ｖｍに近づけさせる昇圧制御を行う。低圧区間の上端値である弱昇圧閾値Ｖｂ１は、低閾値Ｖｂ２より小さい。
【００３７】
入力電圧Ｖｉｎが、高閾値Ｖａ２を超え、弱降圧閾値Ｖａ１以下の上側過渡区間に属するとき、昇降圧チョッパ回路１０に入力電圧Ｖｉｎを降圧させることで、出力電圧Ｖｏｕｔを、目標値Ｖｍより大きく、高閾値Ｖａ２より小さい弱降圧目標値に近づけさせる弱降圧制御を行う。
【００３８】
入力電圧Ｖｉｎが、弱昇圧閾値Ｖｂ１以上、低閾値Ｖｂ２未満の下側過渡区間に属するとき、昇降圧チョッパ回路１０に入力電圧Ｖｉｎを昇圧させることで、出力電圧Ｖｏｕｔを、目標値Ｖｍより小さく、低閾値Ｖｂ２より大きい弱昇圧目標値に近づけさせる弱昇圧制御を行う。本実施形態は、これら弱降圧制御及び弱昇圧制御を行う点を最大の特徴としている。
【００３９】
図１に示した切替制御部２２が、入力電圧Ｖｉｎの値に基づいて、上述した通過制御、降圧制御、昇圧制御、弱降圧制御、及び弱昇圧制御のいずれを行うかを自ら選択し、実行する制御選択処理を行う。
【００４０】
切替制御部２２は、制御プログラム２２ａを記憶するメモリ２２ｂと、制御プログラム２２ａを実行するプロセッサ２２ｃとを有する。切替制御部２２による上記制御選択処理は、プロセッサ２２ｃが制御プログラム２２ａを実行することにより実現される。以下、図３を参照し、制御選択処理を具体的に説明する。
【００４１】
図３（Ａ）を参照し、まず、切替制御部２２は、入力電圧Ｖｉｎが、Ｖｉｎ＞Ｖａ２、Ｖｂ２≦Ｖｉｎ≦Ｖａ２、及びＶｉｎ＜Ｖｂ２のいずれを満たすかを判定する（ステップＳ１）。切替制御部２２は、入力電圧Ｖｉｎが、Ｖｂ２≦Ｖｉｎ≦Ｖａ２を満たすとき、入力電圧Ｖｉｎが通過区間に属するので、上記通過制御を行い（ステップＳ２）、ステップＳ１に戻る。
【００４２】
具体的には、切替制御部２２は、通過制御では、降圧用トランジスタ１１ａを常時オン、昇圧用トランジスタ１４ａを常時オフするゲート電圧を駆動部２１に出力させる。
【００４３】
図２に示すように、この通過制御により、期間Ｔ３、Ｔ７、及びＴ１１で、入力電圧Ｖｉｎがそのまま出力され、Ｖｏｕｔ＝Ｖｉｎの波形が得られる。
【００４４】
図３（Ｂ）を参照し、切替制御部２２は、ステップＳ１で、入力電圧Ｖｉｎが、Ｖｉｎ＞Ｖａ２を満たすとき、さらに、Ｖｉｎ＞Ｖａ１と、Ｖｉｎ≦Ｖａ１のいずれを満たすかを判定する（ステップＳ３）。切替制御部２２は、入力電圧Ｖｉｎが、Ｖｉｎ＞Ｖａ１を満たすとき、入力電圧Ｖｉｎが高圧区間に属するので、上記降圧制御を行い（ステップＳ４）、ステップＳ１に戻る。
【００４５】
具体的には、切替制御部２２は、降圧制御では、昇圧用トランジスタ１４ａをオフした状態で、降圧用トランジスタ１１ａにオンとオフを繰り返させ、かつそのオン期間のデューティ比ｄ１を、出力電圧Ｖｏｕｔと目標値Ｖｍとの偏差｜Ｖｍ−Ｖｏｕｔ｜がゼロになる降圧量が得られる値に定めるゲート電圧を、駆動部２１に出力させる。
【００４６】
図２に示すように、この降圧制御により、期間Ｔ１とＴ９で、出力電圧Ｖｏｕｔが目標値Ｖｍまで降圧され、かつ目標値Ｖｍに収束するように保たれる。
【００４７】
図３（Ｂ）に戻り、ステップＳ３で、入力電圧ＶｉｎがＶｉｎ≦Ｖａ１を満たすとき、入力電圧Ｖｉｎが上側過渡区間（Ｖａ２＜Ｖｉｎ≦Ｖａ１）に属するので、切替制御部２２は、上記弱降圧制御を行い（ステップＳ５）、ステップＳ１に戻る。
【００４８】
具体的には、切替制御部２２は、弱降圧制御では、昇圧用トランジスタ１４ａをオフした状態で、降圧用トランジスタ１１ａにオンとオフを繰り返させ、かつそのオン期間のデューティ比ｄ１を、出力電圧Ｖｏｕｔと、下式（１）で与えられる弱降圧目標値Ｖｘとの偏差｜Ｖｘ−Ｖｏｕｔ｜がゼロになる降圧量が得られる値に定めるゲート電圧を、駆動部２１に出力させる。
【００４９】
Ｖｘ＝｛（Ｖａ１−Ｖｉｎ）／（Ｖａ１−Ｖａ２）｝・（Ｖａ２−Ｖｍ）＋Ｖｍ …（１）
なお、上式（１）に示すように、弱降圧目標値Ｖｘは、入力電圧Ｖｉｎの１次関数である。Ｖｘは、入力電圧Ｖｉｎが通過区間の上端値Ｖａ２に近づくに従って、値が上端値Ｖａ２に近づく正の傾きを有する。
【００５０】
図２に示すように、弱降圧制御により、期間Ｔ２、Ｔ８、及びＴ１０で、ＶｍとＶａ２の一方から他方への変動の急峻さが緩和された出力電圧Ｖｏｕｔの波形が得られる。具体的には、期間Ｔ２とＴ１０では、入力電圧ＶｉｎがＶａ２に近づくに従って降圧量が減少することで、ＶｍからＶａ２への出力電圧Ｖｏｕｔの緩やかな立ち上がり部Ｒ’が形成される。期間Ｔ８では、入力電圧ＶｉｎがＶａ１に近づくに従って降圧量が増大することで、Ｖａ２からＶｍへの出力電圧Ｖｏｕｔの緩やかな落ち込み部Ｄ’が形成される。
【００５１】
なお、図２には、図１０に示した比較例に係る出力電圧波形の立ち上がり部Ｒ及び落ち込み部Ｄも一点鎖線で示している。比較例に係る立ち上がり部Ｒ及び落ち込み部Ｄに比べると、本実施形態に係る立ち上がり部Ｒ’及び落ち込み部Ｄ’は、変動の急峻さが緩和されていることが分かる。
【００５２】
図３（Ｃ）を参照し、切替制御部２２は、ステップＳ１で、入力電圧Ｖｉｎが、Ｖｉｎ＜Ｖｂ２を満たすとき、さらに、Ｖｉｎ＜Ｖｂ１と、Ｖｉｎ≧Ｖｂ１のいずれを満たすかを判定する（ステップＳ６）。切替制御部２２は、入力電圧Ｖｉｎが、Ｖｉｎ＜Ｖｂ１を満たすとき、入力電圧Ｖｉｎが低圧区間に属するので、上記昇圧制御を行い（ステップＳ７）、ステップＳ１に戻る。
【００５３】
具体的には、切替制御部２２は、昇圧制御では、降圧用トランジスタ１１ａをオンにした状態で、昇圧用トランジスタ１４ａにオンとオフを繰り返させ、かつそのオン期間のデューティ比ｄ２を、出力電圧Ｖｏｕｔと目標値Ｖｍとの偏差｜Ｖｍ−Ｖｏｕｔ｜がゼロになる昇圧量が得られる値に定めるゲート電圧を、駆動部２１に出力させる。
【００５４】
図２に示すように、昇圧制御により、期間Ｔ５で、出力電圧Ｖｏｕｔが目標値Ｖｍまで昇圧され、かつ目標値Ｖｍに収束するように保たれる。
【００５５】
図３（Ｃ）に戻り、ステップＳ６で、入力電圧ＶｉｎがＶｉｎ≧Ｖｂ１を満たすとき、切替制御部２２は、入力電圧Ｖｉｎが下側過渡区間（Ｖｂ１≦Ｖｉｎ＜Ｖｂ２）に属するので、上記弱昇圧制御を行い（ステップＳ８）、ステップＳ１に戻る。
【００５６】
具体的には、切替制御部２２は、弱昇圧制御では、降圧用トランジスタ１１ａをオンした状態で、昇圧用トランジスタ１４ａにオンとオフを繰り返させ、かつそのオン期間のデューティ比ｄ２を、出力電圧Ｖｏｕｔと、下式（２）で与えられる上記弱昇圧目標値Ｖｙとの偏差｜Ｖｙ−Ｖｏｕｔ｜がゼロになる昇圧量が得られる値に定めるゲート電圧を、駆動部２１に出力させる。
【００５７】
Ｖｙ＝｛（Ｖｂ２−Ｖｉｎ）／（Ｖｂ２−Ｖｂ１）｝・（Ｖｍ−Ｖｂ２）＋Ｖｂ２…（２）
なお、上式（２）に示すように、弱昇圧目標値Ｖｙは、入力電圧Ｖｉｎの１次関数である。Ｖｙは、入力電圧Ｖｉｎが通過区間の下端値Ｖｂ２に近づくに従って、値が下端値Ｖｂ２に近づく負の傾きを有する。
【００５８】
図２に示すように、弱昇圧制御により、期間Ｔ４とＴ６で、ＶｍとＶｂ２の一方から他方への変動の急峻さが緩和された出力電圧Ｖｏｕｔの波形が得られる。具体的には、期間Ｔ６では、入力電圧ＶｉｎがＶｂ２に近づくに従って昇圧量が減少することで、ＶｍからＶｂ２への出力電圧Ｖｏｕｔの緩やかな落ち込み部Ｄ’が形成される。期間Ｔ４では、入力電圧ＶｉｎがＶｂ１に近づくに従って昇圧量が増大することで、Ｖｂ２からＶｍへの出力電圧Ｖｏｕｔの緩やかな立ち上がり部Ｒ’が形成される。
【００５９】
以上説明したように、本実施形態によれば、第１閾値としての弱降圧閾値Ｖａ１より大きい入力電圧Ｖｉｎを目標値Ｖｍまで降圧させたのち、入力電圧Ｖｉｎが弱降圧閾値Ｖａ１以下に低下した場合に、入力電圧Ｖｉｎが第２閾値としての高閾値Ｖａ２に近づくに従って降圧量を減少させ、入力電圧Ｖｉｎが高閾値Ｖａ２以下となった場合に、入力電圧Ｖｉｎの降圧を停止させる。このため、降圧制御から通過制御に移行する際の、出力電圧Ｖｏｕｔの立ち上がりの急峻さを抑制できる。
【００６０】
また、第３閾値としての弱昇圧閾値Ｖｂ１より小さい入力電圧Ｖｉｎを目標値Ｖｍまで昇圧させたのち、入力電圧Ｖｉｎが弱昇圧閾値Ｖｂ１以上に上昇した場合に、入力電圧Ｖｉｎが第４閾値としての低閾値Ｖｂ２に近づくに従って昇圧量を減少させ、入力電圧Ｖｉｎが低閾値Ｖｂ２以上となった場合に、入力電圧Ｖｉｎの昇圧を停止させる。このため、昇圧制御から通過制御に移行する際の、出力電圧Ｖｏｕｔの落ち込みの急峻さを抑制できる。
【００６１】
〔実施形態２〕
上記実施形態では、上式（１）及び（２）に示したように、弱降圧目標値Ｖｘと弱昇圧目標値Ｖｙを入力電圧Ｖｉｎの関数とした。弱降圧目標値と弱昇圧目標値は、入力電圧Ｖｉｎに依存しない定数であってもよい。以下、その具体例について説明する。
【００６２】
図４に、本実施形態に係る制御選択処理のフローチャートを示す。以下、図３との相違点を具体的に説明する。図４（Ｂ）に示すステップＳ１５の弱降圧制御において、切替制御部２２は、昇降圧チョッパ回路１０に入力電圧Ｖｉｎを降圧させることにより、出力電圧Ｖｏｕｔを、下式（３）で表される弱降圧目標値Ｖｘに近づけさせる。
【００６３】
Ｖｘ＝（Ｖａ２−Ｖｍ）／２ …（３）
上式（３）が示すように、弱降圧目標値Ｖｘは入力電圧Ｖｉｎに依存しない定数であり、目標値Ｖｍと、通過区間の上端値Ｖａ２との平均値である。
【００６４】
図５に示すように、この弱降圧制御により、期間Ｔ２、Ｔ８、及びＴ１０で、出力電圧Ｖｏｕｔが、定数である弱降圧目標値Ｖｘに保たれる。
【００６５】
図４（Ｃ）に示すステップＳ１８の弱昇圧制御においては、切替制御部２２は、昇降圧チョッパ回路１０に入力電圧Ｖｉｎを昇圧させることにより、出力電圧Ｖｏｕｔを、下式（４）で表される弱昇圧目標値Ｖｙに近づけさせる。
【００６６】
Ｖｙ＝（Ｖｍ−Ｖｂ２）／２ …（４）
上式（４）が示すように、弱昇圧目標値Ｖｙは入力電圧Ｖｉｎに依存しない定数であり、目標値Ｖｍと、通過区間の下端値Ｖｂ２との平均値である。
【００６７】
図５に示すように、この弱昇圧制御により、期間Ｔ４とＴ６で、出力電圧Ｖｏｕｔが、定数である弱昇圧目標値Ｖｙに保たれる。
【００６８】
本実施形態によれば、入力電圧Ｖｉｎが、高圧区間から通過区間に移行する際、及び低圧区間から通過区間に移行する際に、出力電圧Ｖｏｕｔが、目標値Ｖｍと、通過区間の上端値Ｖａ２又は下端値Ｖｂ２との間でステップ状に変化する。しかし、出力電圧Ｖｏｕｔを、目標値Ｖｍと、通過区間の上端値Ｖａ２又は下端値Ｖｂ２との間で一気に変動させるのではなく、段階的に変動させることで、図１０に示す比較例に比べると、出力電圧Ｖｏｕｔの一回の変動量を半分に抑えることができる。このため、出力電圧Ｖｏｕｔの変動の急峻さを抑える効果が得られる。
【００６９】
〔実施形態３〕
上記各実施形態では、降圧制御における出力電圧Ｖｏｕｔの目標値（以下、降圧目標値という。）と、昇圧制御における出力電圧Ｖｏｕｔの目標値（以下、昇圧目標値という。）とが同一の値Ｖｍであった。降圧目標値と昇圧目標値とが、通過区間内において、異なる値をとってもよい。以下、その具体例について説明する。
【００７０】
図６に示すように、本実施形態では、降圧制御における出力電圧Ｖｏｕｔの降圧目標値Ｖｍａを、昇圧制御における出力電圧Ｖｏｕｔの昇圧目標値Ｖｍｂより大きい値とする。
【００７１】
図７に、本実施形態に係る制御選択処理のフローチャートを示す。以下、図３との相違点を説明する。図７（Ｂ）のステップＳ２４の降圧制御では、切替制御部２２は、降圧目標値をＶｍａに定め、昇降圧チョッパ回路１０に、出力電圧Ｖｏｕｔを降圧目標値Ｖｍａに近づけさせる。また、切替制御部２２は、ステップＳ２５の弱降圧制御では、昇降圧チョッパ回路１０に、出力電圧Ｖｏｕｔを、下式（５）で表される弱降圧目標値Ｖｘに近づけさせる。
【００７２】
Ｖｘ＝｛（Ｖａ１−Ｖｉｎ）／（Ｖａ１−Ｖａ２）｝・（Ｖａ２−Ｖｍａ）＋Ｖｍａ…（５）
上式（５）で与えられるＶｘは、降圧目標値Ｖｍａより大きく、通過区間の上端値Ｖａ２より小さい値をとる。
【００７３】
図６に示すように、この弱降圧制御により、期間Ｔ２とＴ１０では、入力電圧ＶｉｎがＶａ２に近づくに従って降圧量が減少することで、ＶｍａからＶａ２への出力電圧Ｖｏｕｔの緩やかな立ち上がり部Ｒ’’が形成される。また、期間Ｔ８では、入力電圧ＶｉｎがＶａ１に近づくに従って降圧量が増大することで、Ｖａ２からＶｍａへの出力電圧Ｖｏｕｔの緩やかな落ち込み部Ｄ’’が形成される。
【００７４】
図７（Ｂ）のステップＳ２７の昇圧制御では、切替制御部２２は、昇圧目標値をＶｍｂに定め、昇降圧チョッパ回路１０に、出力電圧Ｖｏｕｔを昇圧目標値Ｖｍｂに近づけさせる。また、切替制御部２２は、ステップＳ２８の弱昇圧制御では、昇降圧チョッパ回路１０に、出力電圧Ｖｏｕｔを、下式（６）で表される弱昇圧目標値Ｖｙに近づけさせる。
【００７５】
Ｖｙ＝｛（Ｖｂ２−Ｖｉｎ）／（Ｖｂ２−Ｖｂ１）｝・（Ｖｍｂ−Ｖｂ２）＋Ｖｂ２…（６）
上式（６）で与えられるＶｙは、昇圧目標値Ｖｍｂより小さく、通過区間の下端点Ｖｂ２より大きい値をとる。
【００７６】
図６に示すように、この弱昇圧制御により、期間Ｔ６では、入力電圧ＶｉｎがＶｂ２に近づくに従って昇圧量が減少することで、ＶｍｂからＶｂ２への出力電圧Ｖｏｕｔの緩やかな落ち込み部Ｄ’’が形成される。また、期間Ｔ４では、入力電圧ＶｉｎがＶｂ１に近づくに従って昇圧量が増大することで、Ｖｂ２からＶｍｂへの出力電圧Ｖｏｕｔの緩やかな立ち上がり部Ｒ’’が形成される。
【００７７】
図６には、図２に示す実施形態１に係る出力電圧波形の立ち上がり部Ｒ’と落ち込み部Ｄ’も二点鎖線で示している。実施形態１に係る立ち上がり部Ｒ’と落ち込み部Ｄ’に比べて、本実施形態に係る立ち上がり部Ｒ’’と落ち込み部Ｄ’’は、傾きが一層小さくなっていることが分かる。これは、降圧目標値Ｖｍａを、図２に示す目標値Ｖｍより大きな値とし、昇圧目標値ＶｍｂをＶｍより小さな値としたことによる。
【００７８】
以上説明したように、本実施形態によれば、降圧目標値を昇圧目標値より大きい値に設定することで、出力電圧Ｖｏｕｔの変動の傾きを一層小さくすることができる。
【００７９】
〔実施形態４〕
上記各実施形態では、制御器２０が、降圧用トランジスタ１１ａと昇圧用トランジスタ１４ａとを用いて、降圧制御、弱降圧制御、昇圧制御、及び弱昇圧制御のみならず、通過制御も行った。このように、各制御での制御対象を共通化することで、昇降圧チョッパ回路１０の構成の簡素化が図られる。但し、制御器２０が、通過制御を、異なる制御対象を制御することで実現してもよい。以下、その具体例について説明する。
【００８０】
図８に示すように、本実施形態に係る昇降圧チョッパ回路１０’は、入力側の平滑用キャパシタ１３の正極と、出力側の平滑用キャパシタ１６の正極とを接続する短絡配線１８と、短絡配線１８に設けられたスイッチ１９とを有する。
【００８１】
制御器２０は、降圧用トランジスタ１１ａと昇圧用トランジスタ１４ａとを共にオフにした状態で、スイッチ１９をオンにすることで、通過制御を行う。また、制御器２０は、降圧制御、弱降圧制御、昇圧制御、及び弱昇圧制御においては、スイッチ１９をオフにする。
【００８２】
本構成によれば、通過制御の際に、入力端子ａと出力端子ｃが短絡されるので、リアクトル１７に励磁エネルギが蓄積されない。このため、通過制御から弱昇圧制御に以降する際の、出力電圧Ｖｏｕｔの脈動を抑えることができる。
【００８３】
〔実施形態５〕
上記各実施形態に係る電圧変換装置１００は、その用途は特に限定されないが、入力電圧Ｖｉｎの変動が生じやすい鉄道車両用空気調和装置に特に適する。以下、その具体例について説明する。
【００８４】
図９に示すように、本実施形態に係る鉄道車両用空気調和装置２００は、架線５０に接触するパンタグラフ７０と、パンタグラフ７０を通じて架線５０から供給される交流電圧を変圧するトランス８０と、トランス８０から出力される交流電圧を直流電圧に変換する整流器９０と、整流器９０から出力される直流電圧Ｖｉｎを、降圧もしくは昇圧させ、又はそのまま出力する電圧変換装置１００と、電圧変換装置１００の出力電圧Ｖｏｕｔを交流電圧に変換するインバータ１１０と、インバータ１１０によって給電されることにより作動し、冷凍サイクルを構成するヒートポンプ１２０と、を備える。
【００８５】
ヒートポンプ１２０は、冷媒を圧縮する圧縮機１２１と、冷媒を液化させる室外熱交換機１２２と、冷媒を減圧する膨張機１２３と、冷媒を気化させる室内熱交換機１２４と、気体の冷媒と液体の冷媒とを分離する気液分離機１２５と、これら圧縮機１２１、室外熱交換機１２２、膨張機１２３、室内熱交換機１２４、及び気液分離機１２５を接続し、冷媒を流通させる冷媒配管１２６と、室内熱交換機１２４で温度調整された空気を鉄道車両の客室に送り込む室内送風機１２７と、室外熱交換機１２２で温度調整された空気を鉄道車両の外部に放出させる室外送風機１２８と、を有する。圧縮機１２１、室内送風機１２７、及び室外送風機１２８が、インバータ１１０によって給電されることにより作動する。
【００８６】
本実施形態によれば、架線５０に、変電所の給電区間を切り替えるためのセクション６０が設けられており、セクション６０では架線５０からの給電が遮断されるので、入力電圧Ｖｉｎに変動が生じやすいところ、電圧変換装置１００において出力電圧Ｖｏｕｔの急峻な変動が抑制されるので、空気調和装置２００の空調動作の安定化が図られる。
【００８７】
なお、図９には、架線５０から交流電圧が供給される構成を例示したが、架線５０から直流電圧が供給される場合は、トランス８０と整流器９０とを省略できる。
【００８８】
以上、本発明の実施形態について説明した。本発明はこれに限られず、以下に述べる変形も可能である。
【００８９】
上記各実施形態では、直流の入力電圧Ｖｉｎを降圧して出力すると共に、その降圧量を変化させる機能、及び入力電圧Ｖｉｎを昇圧して出力すると共に、その昇圧量を変化させる機能、並びに入力電圧Ｖｉｎを出力する機能を有する直流電圧変換回路として、昇降圧チョッパ回路を例示したが、直流電圧変換回路は昇降圧チョッパ回路に限られない。直流電圧変換回路として、オペアンプを用いた負帰還回路で構成されるリニアレギュレータや、入力電圧Ｖｉｎを一旦交流に変換し、その交流電圧をトランスで昇圧もしくは降圧又は通過させた後、再度直流に変換するスイッチングレギュレータ等のＤＣ−ＤＣコンバータを用いてもよい。
【００９０】
上記実施形態１では、弱降圧目標値Ｖｘと弱昇圧目標値Ｖｙを、入力電圧Ｖｉｎの１次関数としたが、弱降圧目標値Ｖｘは、入力電圧Ｖｉｎが通過区間の上端値Ｖａ２に近づくに従って上端値Ｖａ２に近づく変動特性を有していればよく、弱昇圧目標値Ｖｙは、入力電圧Ｖｉｎが通過区間の下端値Ｖｂ２に近づくに従って下端値Ｖｂ２に近づく変動特性を有していればよく、弱降圧目標値Ｖｘと弱昇圧目標値Ｖｙは、入力電圧Ｖｉｎの２次関数であっても、３次以上の高次関数であってもよい。また、弱降圧目標値Ｖｘと弱昇圧目標値Ｖｙは、時間の関数であってもよい。
【００９１】
上記実施形態２では、弱降圧目標値Ｖｘを、降圧目標値Ｖｍと、通過区間の上端値Ｖａ２との平均値としたが、弱降圧目標値Ｖｘは、降圧目標値Ｖｍより大きく、通過区間の上端値Ｖａ２より小さい値であれば、特に両者の平均値に限定されない。また、上記実施形態２では、弱昇圧目標値Ｖｙを、降圧目標値Ｖｍと、通過区間の下端値Ｖｂ２との平均値としたが、弱昇圧目標値Ｖｙは、降圧目標値Ｖｍより小さく、通過区間の下端値Ｖｂ２より大きい値であれば、特に両者の平均値に限定されない。弱降圧目標値Ｖｘは、降圧目標値Ｖｍと通過区間の上端値Ｖａ２との間で複数段状に変化する階段関数であってもよい。弱昇圧目標値Ｖｙは、降圧目標値Ｖｍと通過区間の下端値Ｖｂ２との間で複数段状に変化する階段関数であってもよい。
【００９２】
図１に示す制御プログラム２２ａをコンピュータにインストールすることで、そのコンピュータを切替制御部２２として機能させることもできる。即ち、制御プログラム２２ａは、コンピュータに、（Ｉ）昇降圧チョッパ回路１０に、第１閾値としてのＶａ１より大きい入力電圧Ｖｉｎを降圧目標値Ｖｍまで降圧させたのち、入力電圧ＶｉｎがＶａ１以下に低下した場合に、入力電圧ＶｉｎがＶａ１より小さい第２閾値としてのＶａ２に近づくに従って降圧量を減少させ、入力電圧ＶｉｎがＶａ２以下となった場合に、入力電圧Ｖｉｎの降圧を停止させる制御機能と、（ＩＩ）第３閾値としてのＶｂ１より小さい入力電圧Ｖｉｎを昇圧目標値Ｖｍまで昇圧させたのち、入力電圧ＶｉｎがＶｂ１以上に上昇した場合に、入力電圧ＶｉｎがＶｂ１より大きい第４閾値としてのＶｂ２に近づくに従って昇圧量を減少させ、入力電圧ＶｉｎがＶｂ２以上となった場合に、入力電圧Ｖｉｎの昇圧を停止させる制御機能と、を実現させる。
【００９３】
制御プログラム２２ａの配布方法は任意であり、通信回線を介して配布してもよいし、光ディスク、磁気ディスク、光磁気ディスク、フラッシュメモリ等のコンピュータ読み取り可能な記録媒体に格納して配布してもよい。
【符号の説明】
【００９４】
１０…昇降圧チョッパ回路（直流電圧変換回路）、１１…降圧用スイッチ回路、１１ａ…降圧用トランジスタ（降圧用スイッチ素子）、１１ｂ…ダイオード、１２…ダイオード、１３…平滑用キャパシタ、１４…昇圧用スイッチ回路、１４ａ…昇圧用トランジスタ（昇圧用スイッチ素子）、１４ｂ…ダイオード、１５…ダイオード、１６…平滑用キャパシタ、１７…リアクトル、１８…短絡配線、１９…スイッチ、２０…制御器、２１…駆動部、２２…切替制御部、２２ａ…制御プログラム（プログラム）、２２ｂ…メモリ、２２ｃ…プロセッサ、５０…架線、６０…セクション、７０…パンタグラフ、８０…トランス、９０…整流器、１００…電圧変換装置、１１０…インバータ、１２０…ヒートポンプ、１２１…圧縮機、１２２…室外熱交換機、１２３…膨張機、１２４…室内熱交換機、１２５…気液分離機、１２６…冷媒配管、１２７…室内送風機、１２８…室外送風機、２００…鉄道車両用空気調和装置（空気調和装置）、Ｖｉｎ…入力電圧、Ｖｏｕｔ…出力電圧、Ｖａ１…弱降圧閾値（第１閾値、高圧区間の下端値）、Ｖａ２…高閾値（第２閾値、通過区間の上端値）、Ｖｂ１…弱昇圧閾値（第３閾値、低圧区間の上端値）、Ｖｂ２…低閾値（第４閾値、通過区間の下端値）、Ｖｍ…目標値（降圧目標値、昇圧目標値）、Ｖｍａ…降圧目標値、Ｖｍｂ…昇圧目標値、Ｖｘ…弱降圧目標値、Ｖｙ…弱昇圧目標値。
【図１】
2017163729.tif 000003
【図２】
2017163729.tif 000004
【図３】
2017163729.tif 000005
【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
2017163729.tif 000009
【図８】
2017163729.tif 000010
【図９】
2017163729.tif 000011
【図１０】
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