(57)【要約】【課題】交流系統だけでなく直流系統にも電力を供給することができる双方向電力変換装置を提供する。【解決手段】双方向電力変換装置は、一端側が電力系統に接続され、他端側が蓄電池に接続され蓄電池に対する充放電動作が可能である。双方向電力変換装置は、電力系統が交流系統であるか直流系統であるかを判定する系統判定部と、充電動作又は放電動作の一方に切り替える切替部と、系統判定部で直流系統であると判定し、切替部で放電動作に切り替える場合、一端側から直流電力を出力すべく制御する制御部とを備える。【選択図】図１
2017063569.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
一端側が電力系統に接続され、他端側が蓄電池に接続され該蓄電池に対する充放電動作が可能な双方向電力変換装置であって、
前記電力系統が交流系統であるか直流系統であるかを判定する系統判定部と、
充電動作又は放電動作の一方に切り替える切替部と、
前記系統判定部で直流系統であると判定し、前記切替部で放電動作に切り替える場合、前記一端側から直流電力を出力すべく制御する制御部と
を備える双方向電力変換装置。
【請求項２】
第１のスイッチング素子及び第２のスイッチング素子を直列に接続した第１直列回路と、
該第１直列回路に並列に接続され、第３のスイッチング素子及び第４のスイッチング素子を直列に接続した第２直列回路と、
前記第１のスイッチング素子及び第２のスイッチング素子の接続点並びに前記第３のスイッチング素子及び第４のスイッチング素子の接続点それぞれに一端を接続したフィルタ回路と
を備え、
前記第１直列回路及び第２直列回路の一端及び他端それぞれを前記蓄電池側の正側及び負側としてあり、
前記フィルタ回路の他端を前記電力系統側としてあり、
前記制御部は、
前記第１スイッチング素子及び第４スイッチング素子をオン状態にし、前記第２スイッチング素子及び第３スイッチング素子をオフ状態にして前記一端側から直流電力を出力すべく制御する請求項１に記載の双方向電力変換装置。
【請求項３】
第１のスイッチング素子及び第２のスイッチング素子を直列に接続した第１直列回路と、
該第１直列回路に並列に接続され、第３のスイッチング素子及び第４のスイッチング素子を直列に接続した第２直列回路と、
前記第１のスイッチング素子及び第２のスイッチング素子の接続点に一端を接続した一のコイル並びに前記第３のスイッチング素子及び第４のスイッチング素子の接続点に一端を接続した他のコイルを有するフィルタ回路と、
前記第２のスイッチング素子に逆並列に接続されたダイオードと
を備え、
前記第１直列回路及び第２直列回路の一端及び他端それぞれを前記蓄電池側の正側及び負側としてあり、
前記フィルタ回路の各コイルの他端を前記電力系統側としてあり、
前記制御部は、
前記第１スイッチング素子を所定周波数でオン／オフし、前記第４スイッチング素子をオン状態にし、前記第２スイッチング素子及び第３スイッチング素子をオフ状態にして前記一端側から直流電力を出力すべく制御する請求項１に記載の双方向電力変換装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、双方に電力を変換する双方向電力変換装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、バッテリの充電時には外部の電力系統から入力される交流を直流に変換し、交流電力を出力する場合には、バッテリからの直流を交流に変換する双方向の電力変換装置が注目されている。例えば、２つのスイッチング素子を直列に接続した直列回路を複数備え、当該直列回路を並列に接続した双方向ＤＣ／ＡＣインバータが開示されている（特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００７−１１０８５６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、特許文献１の装置にあっては、バッテリに蓄えられたエネルギーを変換して外部の電力系統へ交流電力を出力することはできるが、直流電力を出力する制御方法については開示されていない。一方で、車両に搭載されたバッテリに蓄えられた電力を有効利用することの期待が高まっており、交流電力を使用する交流系統だけでなく直流電力を使用する直流系統への電力供給元として、バッテリの電力を使用することが望まれる。
【０００５】
本発明は、斯かる事情に鑑みてなされたものであり、交流系統だけでなく直流系統にも電力を供給することができる双方向電力変換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】
【０００６】
本発明の実施の形態に係る双方向電力変換装置は、一端側が電力系統に接続され、他端側が蓄電池に接続され該蓄電池に対する充放電動作が可能な双方向電力変換装置であって、前記電力系統が交流系統であるか直流系統であるかを判定する系統判定部と、充電動作又は放電動作の一方に切り替える切替部と、前記系統判定部で直流系統であると判定し、前記切替部で放電動作に切り替える場合、前記一端側から直流電力を出力すべく制御する制御部とを備える。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、交流系統だけでなく直流系統にも電力を供給することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本実施の形態の双方向電力変換装置の回路構成の一例を示す説明図である。
【図２】本実施の形態の双方向電力変換装置により端子から交流を出力する場合の正の半周期における各トランジスタの動作を示す説明図である。
【図３】本実施の形態の双方向電力変換装置により端子から交流を出力する場合の負の半周期における各トランジスタの動作を示す説明図である。
【図４】本実施の形態の双方向電力変換装置により端子から交流を出力する場合の出力波形と各トランジスタの動作との関係を示す説明図である。
【図５】本実施の形態の双方向電力変換装置により端子から直流を出力する場合の第１実施例における各トランジスタの動作を示す説明図である。
【図６】本実施の形態の双方向電力変換装置により端子から直流を出力する第１実施例の場合の出力波形と各トランジスタの動作との関係を示す説明図である。
【図７】本実施の形態の双方向電力変換装置により端子から直流を出力する場合の第２実施例における各トランジスタの動作を示す説明図である。
【図８】本実施の形態の双方向電力変換装置により端子から直流を出力する第２実施例の場合の出力波形と各トランジスタの動作との関係を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
［本願発明の実施形態の説明］
本発明の実施の形態に係る双方向電力変換装置は、一端側が電力系統に接続され、他端側が蓄電池に接続され該蓄電池に対する充放電動作が可能な双方向電力変換装置であって、前記電力系統が交流系統であるか直流系統であるかを判定する系統判定部と、充電動作又は放電動作の一方に切り替える切替部と、前記系統判定部で直流系統であると判定し、前記切替部で放電動作に切り替える場合、前記一端側から直流電力を出力すべく制御する制御部とを備える。
【００１０】
系統判定部は、電力系統が交流系統であるか直流系統であるかを判定する。電力系統は、例えば、電気自動車充電設備（ＥＶＳＥ：Electric Vehicle Service Equipment）であり、より具体的には、電気自動車充電設備の電気自動車側の系統である。系統の判定は、例えば、信号線を介して外部の系統から出力される信号に基づいて判定してもよく、あるいは、電力系統に接続される一端側に外部から印加される電圧が交流電圧か直流電圧かを区別することができる電圧検出回路を設け、電圧検出回路で検出した電圧に基づいて判定してもよい。
【００１１】
切替部は、充電動作又は放電動作の一方に切り替える。充電動作の場合には、例えば、外部の電力系統からの電力により蓄電池を充電する。放電動作の場合には、蓄電池に蓄えられた電力を外部の電力系統へ供給する。
【００１２】
制御部は、系統判定部で直流系統であると判定し、切替部で放電動作に切り替える場合、一端側から直流電力を出力すべく制御する。蓄電池の電力は、一端側から直流電力として出力されるので、交流系統だけでなく直流系統にも電力を供給することができる。
【００１３】
本発明の実施の形態に係る双方向電力変換装置は、第１のスイッチング素子及び第２のスイッチング素子を直列に接続した第１直列回路と、該第１直列回路に並列に接続され、第３のスイッチング素子及び第４のスイッチング素子を直列に接続した第２直列回路と、前記第１のスイッチング素子及び第２のスイッチング素子の接続点並びに前記第３のスイッチング素子及び第４のスイッチング素子の接続点それぞれに一端を接続したフィルタ回路とを備え、前記第１直列回路及び第２直列回路の一端及び他端それぞれを前記蓄電池側の正側及び負側としてあり、前記フィルタ回路の他端を前記電力系統側としてあり、前記制御部は、前記第１スイッチング素子及び第４スイッチング素子をオン状態にし、前記第２スイッチング素子及び第３スイッチング素子をオフ状態にして前記一端側から直流電力を出力すべく制御する。
【００１４】
双方向電力変換装置は、第１のスイッチング素子及び第２のスイッチング素子を直列に接続した第１直列回路と、第１直列回路と並列に接続され、第３のスイッチング素子及び第４のスイッチング素子を直列に接続した第２直列回路と、第１のスイッチング素子及び第２のスイッチング素子の接続点並びに第３のスイッチング素子及び第４のスイッチング素子の接続点それぞれに一端を接続したフィルタ回路とを備える。そして、第１直列回路及び第２直列回路の一端を蓄電池側の正側とし、第１直列回路及び第２直列回路の他端を蓄電池側の負側としてある。また、フィルタ回路の他端を電力系統側としてある。
【００１５】
制御部は、第１スイッチング素子及び第４スイッチング素子をオン状態にし、第２スイッチング素子及び第３スイッチング素子をオフ状態にして一端側から直流電力を出力すべく制御する。
【００１６】
すなわち、蓄電池の電流は、第１スイッチング素子、フィルタ回路を通じて電力系統へ流れ、さらに、電力系統、フィルタ回路、第４スイッチング素子を通じて蓄電池へと戻る。これにより、蓄電池の電力は、一端側から直流電力として出力することができる。
【００１７】
本発明の実施の形態に係る双方向電力変換装置は、第１のスイッチング素子及び第２のスイッチング素子を直列に接続した第１直列回路と、該第１直列回路に並列に接続され、第３のスイッチング素子及び第４のスイッチング素子を直列に接続した第２直列回路と、前記第１のスイッチング素子及び第２のスイッチング素子の接続点に一端を接続した一のコイル並びに前記第３のスイッチング素子及び第４のスイッチング素子の接続点に一端を接続した他のコイルを有するフィルタ回路と、前記第２のスイッチング素子に逆並列に接続されたダイオードとを備え、前記第１直列回路及び第２直列回路の一端及び他端それぞれを前記蓄電池側の正側及び負側としてあり、前記フィルタ回路の各コイルの他端を前記電力系統側としてあり、前記制御部は、前記第１スイッチング素子を所定周波数でオン／オフし、前記第４スイッチング素子をオン状態にし、前記第２スイッチング素子及び第３スイッチング素子をオフ状態にして前記一端側から直流電力を出力すべく制御する。
【００１８】
双方向電力変換装置は、第１のスイッチング素子及び第２のスイッチング素子を直列に接続した第１直列回路と、第１直列回路と並列に接続され、第３のスイッチング素子及び第４のスイッチング素子を直列に接続した第２直列回路と、第１のスイッチング素子及び第２のスイッチング素子の接続点に一端を接続した一のコイル並びに第３のスイッチング素子及び第４のスイッチング素子の接続点に一端を接続した他のコイルを有するフィルタ回路と、第２のスイッチング素子に逆並列に接続されたダイオードとを備える。そして、第１直列回路及び第２直列回路の一端を蓄電池側の正側とし、第１直列回路及び第２直列回路の他端を蓄電池側の負側としてある。また、フィルタ回路の各コイルの他端を電力系統側としてある。
【００１９】
すなわち、フィルタ回路は、例えば、複数のコイルで構成され、一方のコイルの一端を第１のスイッチング素子及び第２のスイッチング素子の接続点に接続し、他のコイルの一端を第３のスイッチング素子及び第４のスイッチング素子の接続点に接続し、各コイルの他端を電力系統側としてある。また、第２のスイッチング素子に逆並列に接続されたダイオードを備える。例えば、スイッチング素子がトランジスタである場合、トランジスタのコレクタ・エミッタ間に逆並列にダイオードを接続してある。
【００２０】
制御部は、第１スイッチング素子を所定周波数でオン／オフし、第４スイッチング素子をオン状態にし、第２スイッチング素子及び第３スイッチング素子をオフ状態にして一端側から直流電力を出力すべく制御する。所定周波数は、例えば、５０ｋＨｚ〜２００ｋＨｚ程度とすることができるが、これに限定されない。
【００２１】
第１スイッチング素子がオン状態の場合、蓄電池の電流は、第１スイッチング素子、フィルタ回路の一のコイルを通じて電力系統へ流れ、さらに、電力系統、フィルタ回路の他のコイル、第４スイッチング素子を通じて蓄電池へと戻る。また、第１スイッチング素子がオフ状態の場合、各コイルに蓄積されたエネルギーにより、一のコイル、電力系統へ電流が流れ、さらに、電力系統、他のコイル、第４スイッチング素子、第２スイッチング素子に逆並列に接続されたダイオードを通じて一のコイルへ電流が流れる。これにより、蓄電池の電力を降圧して一端側から直流電力として出力することができる。
【００２２】
［本願発明の実施形態の詳細］
以下、本発明を実施の形態を示す図面に基づいて説明する。図１は本実施の形態の双方向電力変換装置の回路構成の一例を示す説明図である。本実施の形態の双方向電力変換装置は、蓄電池としてのバッテリ３側の端子１、電力系統側の端子２、第１直列回路１０、第２直列回路２０、フィルタ回路３０、制御部４０、平滑用のキャパシタ５０、ＤＣ／ＤＣコンバータ６０などを備える。本実施の形態の双方向電力変換装置は、ＰＨＥＶ（Plug-in Hybrid Electric Vehicle）又はＥＶ（Electric Vehicle）などの車両に搭載することができる。本実施の形態において、電力系統とは、例えば、電気自動車充電設備（ＥＶＳＥ：Electric Vehicle Service Equipment）であり、より具体的には、電気自動車充電設備の電気自動車側の系統である。
【００２３】
すなわち、端子２には、例えば、電気自動車充電設備（ＥＶＳＥ：Electric Vehicle Service Equipment）からのケーブルのコネクタを接続することができる。
【００２４】
双方向電力変換装置は、端子２に交流系統（電力系統が交流の場合）の商用電源（５０Ｈｚ、６０Ｈｚなどの商用周波数の電源）を接続して交流電力を供給した場合、交流を直流に変換することにより、端子１から所要の電圧の直流電力を出力し、バッテリ３を充電することができる。かかる動作を充電動作と称する。
【００２５】
また、端子１にバッテリ３などの直流電源を接続して直流電力を供給した場合、直流を交流に変換することにより、端子２から交流電力を出力することができる。かかる動作を放電動作と称する。
【００２６】
また、本実施の形態の双方向電力変換装置は、端子１にバッテリ３などの直流電源を接続して直流電力を供給した場合、さらに、端子２から直流電力を出力することもできる（電力系統が直流の場合）。かかる動作も放電動作と称する。なお、放電動作の場合、端子１は放電時の入力側の端子となり、端子２は放電時の出力側の端子となる。
【００２７】
第１直列回路１０は、第１のスイッチング素子としてのバイポーラトランジスタ１１及び第２のスイッチング素子としてのバイポーラトランジスタ１２を直列に接続した構成を有する。バイポーラトランジスタ１１は、例えば、ＩＧＢＴ（Insulated Gate Bipolar Transistor）を用いることができる。なお、以下の説明では、簡便のため、バイポーラトランジスタを単にトランジスタとも称する。第１直列回路１０は、トランジスタ１１のエミッタとトランジスタ１２のコレクタとを接続してある。
【００２８】
同様に、第２直列回路２０は、第３のスイッチング素子としてのトランジスタ２１及び第４のスイッチング素子としてのトランジスタ２２を直列に接続した構成を有する。第２直列回路２０は、トランジスタ２１のエミッタとトランジスタ２２のコレクタとを接続してある。なお、ＩＧＢＴに代えて、ＭＯＳＦＥＴ（Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor）を用いることもできる。
【００２９】
第１直列回路１０及び第２直列回路２０は並列に接続してある。すなわち、トランジスタ１１、２１それぞれのコレクタを直流側の正側の電路４に接続するとともに、トランジスタ１２、２２それぞれのエミッタを直流側の負側（例えば、接地レベル）の電路５に接続してある。すなわち、第１直列回路１０及び第２直列回路２０の一端をバッテリ３側の正側とし、第１直列回路１０及び第２直列回路２０の他端をバッテリ３側の負側としてある。これにより、トランジスタ１１、１２、２１、２２により、いわゆるブリッジ回路を構成している。また、電路４、５の間には、平滑用のキャパシタ５０を接続してある。
【００３０】
トランジスタ１１、１２、２１、２２それぞれのコレクタ・エミッタ間には、ダイオード（例えば、ＦＲＤ：ファーストリカバリーダイオード）１１１、１２１、２１１、２２１を逆並列に接続してある。すなわち、各ダイオードのアノードをトランジスタのエミッタに接続し、カソードをコレクタに接続してある。なお、ダイオードは、トランジスタに内蔵されるものでもよく、外付けのものでもよい。
【００３１】
フィルタ回路３０は、コイル３１、３２、キャパシタ３３などを備える。一のコイルとしてのコイル３１の一端は、トランジスタ１１のエミッタとトランジスタ１２のコレクタとの接続点に接続してあり、コイル３１の他端は、一方の端子２に接続してある。また、他のコイルとしてのコイル３２の一端は、トランジスタ２１のエミッタとトランジスタ２２のコレクタとの接続点に接続してあり、コイル３２の他端は、他方の端子２に接続してある。コイル３１、３２の他端の間にはキャパシタ３３を接続してある。
【００３２】
ＤＣ／ＤＣコンバータ６０は、直流電圧を昇圧及び降圧する機能を備える。
【００３３】
制御部４０は、例えば、マイコン又はマイクロプロセッサなどを備え、トランジスタ１１、１２、２１、２２のスイッチングを制御する。具体的には、制御部４０の出力端は、トランジスタ１１、１２、２１、２２それぞれのベースに接続してあり、制御部４０は、ベース信号を出力端から出力する。
【００３４】
制御部４０は、系統判定部としての機能を有し、電力系統が交流系統であるか直流系統であるかを判定する。電力系統は、例えば、電気自動車充電設備（ＥＶＳＥ：Electric Vehicle Service Equipment）であり、より具体的には、電気自動車充電設備の電気自動車側の系統である。系統の判定は、例えば、不図示の信号線を介して電力系統から出力される信号に基づいて判定してもよい。また、系統の判定は、電力系統に接続される端子２間に外部から印加される電圧が交流電圧か直流電圧かを区別することができる電圧検出回路（不図示）を設け、電圧検出回路で検出した電圧に基づいて判定してもよい。この場合、電圧検出回路は、例えば、複数の抵抗を直列に接続し、複数の抵抗で分圧された電圧を検出するようにしてもよい。なお、電圧検出回路の構成は、これに限定されるものではなく、交流電圧と直流電圧とを区別することができる構成であればよい。
【００３５】
制御部４０は、切替部としての機能を有し、双方向電力変換装置の動作を充電動作又は放電動作の一方に切り替える。充電動作の場合には、例えば、外部の電力系統からの電力によりバッテリ３を充電する。放電動作の場合には、バッテリ３に蓄えられた電力を外部の電力系統へ供給する。
【００３６】
制御部４０は、電力系統が直流系統であると判定し、双方向電力変換装置の動作を放電動作に切り替える場合、端子２から直流電力を出力すべく制御する。バッテリ３の電力は、端子２から直流電力として出力されるので、交流系統だけでなく直流系統にも電力を供給することができる。これにより、例えば、ＰＨＥＶ（Plug-in Hybrid Electric Vehicle）又はＥＶ（Electric Vehicle）などの車両と電気自動車充電設備との間がＡＣ系統だけでなくＤＣ系統の場合でも互換性を持たせることが可能となる。
【００３７】
次に、本実施の形態の双方向電力変換装置の動作について説明する。前述のとおり、本実施の形態の双方向電力変換装置は、交流を直流に変換する（ＰＦＣ制御ともいう）こと、バッテリ３の直流から交流を出力する（インバータ制御ともいう）こと、及びバッテリ３の直流を直流として出力する（スイッチ制御ともいう）ことができる。まず、バッテリ３の直流から交流を出力（インバータ制御）する場合について説明する。
【００３８】
図２は本実施の形態の双方向電力変換装置により端子２から交流を出力する場合の正の半周期における各トランジスタの動作を示す説明図である。図２に示すように、交流の正の半周期では、第１直列回路１０のトランジスタ１１を所定周波数でオン／オフし、第１直列回路１０のトランジスタ１２及び第２直列回路２０のトランジスタ２１を常時オフにし、第２直列回路２０のトランジスタ２２を常時オンにする。ここで、常時オンとは、交流の正の半周期においてオン状態にするということであり、また、常時オフとは、交流の正の半周期においてオフ状態にするということである。
【００３９】
すなわち、正の半周期において、第１直列回路１０のトランジスタ１１をオンした場合には、図２中実線で示す矢印のように、第１直列回路１０のトランジスタ１１、コイル３１、端子２（電力系統）、コイル３２及び第２直列回路２０のトランジスタ２２に電流が流れる。一方、第１直列回路１０のトランジスタ１１をオフした場合には、図２中破線で示す矢印のように、コイル３１、３２に同じ向きの電流を流そうとするので、第１直列回路１０のトランジスタ１２に逆並列に接続されたダイオード１２１、コイル３１、端子２（電力系統）、コイル３２及び第２直列回路２０のトランジスタ２２に電流が流れる。
【００４０】
図３は本実施の形態の双方向電力変換装置により端子２から交流を出力する場合の負の半周期における各トランジスタの動作を示す説明図である。図３に示すように、交流の負の半周期では、第２直列回路２０のトランジスタ２１を所定周波数でオン／オフし、第２直列回路２０のトランジスタ２２及び第１直列回路１０のトランジスタ１１を常時オフにし、第１直列回路１０のトランジスタ１２を常時オンにする。ここで、常時オンとは、交流の負の半周期においてオン状態にするということであり、また、常時オフとは、交流の負の半周期においてオフ状態にするということである。
【００４１】
すなわち、負の半周期において、第２直列回路２０のトランジスタ２１をオンした場合には、図３中実線で示す矢印のように、第２直列回路２０のトランジスタ２１、コイル３２、端子２（電力系統）、コイル３１及び第１直列回路１０のトランジスタ１２に電流が流れる。一方、第２直列回路２０のトランジスタ２１をオフした場合には、図３中破線で示す矢印のように、コイル３１、３２に同じ向きの電流を流そうとするので、第２直列回路２０のトランジスタ２２に逆並列に接続されたダイオード２２１、コイル３２、端子２（電力系統）、コイル３１及び第１直列回路１０のトランジスタ１２に電流が流れる。これにより、直流を交流に変換することができる。
【００４２】
図４は本実施の形態の双方向電力変換装置により端子２から交流を出力する場合の出力波形と各トランジスタの動作との関係を示す説明図である。図４に示すように、出力波形の正の半周期では、トランジスタ１１が所定周波数でオン／オフし、トランジスタ２２が常時オンとなり、トランジスタ２１、１２が常時オフとなる。
【００４３】
また、出力波形の負の半周期では、トランジスタ２１が所定周波数でオン／オフし、トランジスタ１２が常時オンとなり、トランジスタ１１、２２が常時オフとなる。以降、正の半周期、負の半周期において、同様の動作を繰り返す。
【００４４】
次に、バッテリ３の直流を直流として出力（スイッチ制御）する場合について説明する。図５は本実施の形態の双方向電力変換装置により端子２から直流を出力する場合の第１実施例における各トランジスタの動作を示す説明図である。図５に示すように、制御部４０は、トランジスタ１１、２２を常時オンにし、トランジスタ１２、２１を常時オフにして端子２（一端側）から直流電力を出力すべく制御する。ここで、常時オンとは、直流を出力する期間においてオン状態にするということであり、また、常時オフとは、直流を出力する期間においてオフ状態にするということである。
【００４５】
この場合、図５に示すように、バッテリ３の電流は、トランジスタ１１、コイル３１、端子（電力系統）、コイル３２、トランジスタ２２を流れ、バッテリ３へ戻る。これにより、バッテリ３の電力は、端子２から直流電力として出力することができる。
【００４６】
図６は本実施の形態の双方向電力変換装置により端子２から直流を出力する第１実施例の場合の出力波形と各トランジスタの動作との関係を示す説明図である。図６の例は、図５に例示する動作に対応する。図６に示すように、トランジスタ１１、１２が常時オンとなり、トランジスタ２１、１２が常時オフとなる。これにより、端子２の出力波形は直流となる（例えば、直流電圧Ｖ１となる）。
【００４７】
図７は本実施の形態の双方向電力変換装置により端子２から直流を出力する場合の第２実施例における各トランジスタの動作を示す説明図である。図７に示すように、制御部４０は、トランジスタ１１を所定周波数でオン／オフし、トランジスタ２２を常時オンにし、トランジスタ１２、２１を常時オフにして、端子２から直流電力を出力すべく制御する。ここで、常時オンとは、直流を出力する期間においてオン状態にするということであり、また、常時オフとは、直流を出力する期間においてオフ状態にするということである。
【００４８】
トランジスタ１１がオン状態の場合、図７中実線で示すように、バッテリ３の電流は、トランジスタ１１、コイル３１、端子２（電力系統）、コイル３２、トランジスタ２２を流れ、バッテリ３へ戻る。
【００４９】
また、トランジスタ１１がオフ状態の場合、図７中破線で示すように、コイル３１、３２に蓄積されたエネルギーにより、電流は、コイル３１、端子２（電力系統）、コイル３２、トランジスタ２２、ダイオード１２１へと流れる。これにより、バッテリ３の電力を降圧して端子２から直流電力として出力することができる。
【００５０】
図８は本実施の形態の双方向電力変換装置により端子２から直流を出力する第２実施例の場合の出力波形と各トランジスタの動作との関係を示す説明図である。図８の例は、図７に例示する動作に対応する。図８に示すように、トランジスタ１１を所定周波数でオン／オフし、トランジスタ２２が常時オンとなり、トランジスタ２１、１２が常時オフとなる。これにより、端子２の出力波形は直流となる（例えば、直流電圧Ｖ１よりも小さい直流電圧Ｖ２となる）。
【００５１】
以上に開示された実施の形態及び実施例は、全ての点で例示であって制限的なものではないと考慮されるべきである。本発明の範囲は、以上の実施の形態及び実施例ではなく、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内での全ての修正や変形を含むものと意図される。
【符号の説明】
【００５２】
１、２  端子
３  バッテリ
４、５  電路
１０  第１直列回路
２０  第２直列回路
１１  トランジスタ（第１のスイッチング素子）
１２  トランジスタ（第２のスイッチング素子）
２１  トランジスタ（第３のスイッチング素子）
２２  トランジスタ（第４のスイッチング素子）
１１１、１２１、２１１、２２１  ダイオード
３０  フィルタ回路
３１、３２  コイル
３３、５０  キャパシタ
４０  制御部
６０  ＤＣ／ＤＣコンバータ
【図１】
2017063569.tif 000003
【図２】
2017063569.tif 000004
【図３】
2017063569.tif 000005
【図４】
2017063569.tif 000006
【図５】
2017063569.tif 000007
【図６】
2017063569.tif 000008
【図７】
2017063569.tif 000009
【図８】
2017063569.tif 000010