電源装置
【課題】リップルを低減する。
【解決手段】メインリンク電圧生成部６ｍは２次電池１に供給される電圧Ｖｂに応じた第１直流リンク電圧ＶＤＣ＿ｍを生成する。サブリンク電圧生成部６ｓは、２次電池１に供給される電圧Ｖｂに応じた第２直流リンク電圧ＶＤＣ＿ｓを生成する。メインＤＣ／ＤＣコンバータ８ｍは、第１直流リンク電圧ＶＤＣ＿ｍを受け、それを昇圧または降圧して２次電池１に供給し、サブＤＣ／ＤＣコンバータ８ｓは、第２直流リンク電圧ＶＤＣ＿ｓを受け、それを昇圧または降圧して２次電池１に供給する。サブＤＣ／ＤＣコンバータ８ｓの電流リップルによってメインＤＣ／ＤＣコンバータ８ｍの電流リップルをキャンセルする。
【解決手段】メインリンク電圧生成部６ｍは２次電池１に供給される電圧Ｖｂに応じた第１直流リンク電圧ＶＤＣ＿ｍを生成する。サブリンク電圧生成部６ｓは、２次電池１に供給される電圧Ｖｂに応じた第２直流リンク電圧ＶＤＣ＿ｓを生成する。メインＤＣ／ＤＣコンバータ８ｍは、第１直流リンク電圧ＶＤＣ＿ｍを受け、それを昇圧または降圧して２次電池１に供給し、サブＤＣ／ＤＣコンバータ８ｓは、第２直流リンク電圧ＶＤＣ＿ｓを受け、それを昇圧または降圧して２次電池１に供給する。サブＤＣ／ＤＣコンバータ８ｓの電流リップルによってメインＤＣ／ＤＣコンバータ８ｍの電流リップルをキャンセルする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、負荷に電力を供給する電源装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
リチウムイオン電池、ニッケル水素電池をはじめとする繰り返し充電可能な２次電池が広く利用されている。２次電池はその出荷前に、充放電検査装置を用いて正常に機能するかが検査される（特許文献１）。一般的に２次電池は、はじめに一定電流で充電する方式（定電流充電）によって充電され、その後２次電池が満充電状態に近づくと、端子電圧が一定となるように充電する方式（定電圧充電）によって充電される。
【０００３】
充放電検査装置の最終段には、ＤＣ／ＤＣコンバータが設けられる。定電流充電では、ＤＣ／ＤＣコンバータの出力電流が一定となるようにフィードバック制御され、定電圧充電では、ＤＣ／ＤＣコンバータの出力電圧が一定となるようにフィードバック制御される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００４−３１９３３４号公報
【特許文献２】特開２００６−２０４０２６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ＤＣ／ＤＣコンバータの出力電流には、三角波のＡＣ成分、すなわち電流リップルが重畳される。この電流リップルは、２次電池の発熱の原因となって２次電池を劣化させたり、電流制御の精度の低下などの問題を引き起こす。かかる問題は、２次電池を充放電するＤＣ／ＤＣコンバータのみでなく、その他の負荷に電力を供給するＤＣ／ＤＣコンバータにおいても生じうる。
【０００６】
一般的なＤＣ／ＤＣコンバータの出力電流のリップル（以下、電流リップルともいう）ΔＩｏは、その入力電圧Ｖｉｎ、出力電圧Ｖｏ、スイッチング周波数ｆＳＷ、リアクトルインダクタ（単にインダクタともいう）のインダクタンスＬを用いて、
ΔＩｏ＝（Ｖｉｎ−Ｖｏ）・ｆＳＷ−１・Ｌ−１×Ｖｏ／Ｖｉｎ …（１）
で与えられる。したがって、電流リップルを低減するためには、スイッチング周波数ｆＳＷを高めるか、インダクタンスＬを大きくするか、の方策が考えられる。
【０００７】
しかしながら、スイッチング周波数ｆＳＷを高めるとスイッチング損失が増大するため、電力変換効率の低下や、発熱の増大、それにともなう冷却装置の大型化など、別の問題が生ずる。またインダクタのインダクタンスを大きくする場合、銅損が増加する。したがって、これらのアプローチによるリップルの低下には限界がある。
【０００８】
本発明は係る課題に鑑みてなされたものであり、そのある態様の例示的な目的のひとつは、従来と異なるアプローチによりリップルを低減した電源装置の提供にある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明のある態様は、負荷に電力を供給する電源装置に関する。この電源装置は、負荷に供給される電圧に応じた第１直流リンク電圧を生成する第１リンク電圧生成部と、負荷に供給される電圧に応じた第２直流リンク電圧を生成する第２リンク電圧生成部と、第１直流リンク電圧を受け、それを昇圧または降圧して負荷に供給する第１ＤＣ／ＤＣコンバータと、第２直流リンク電圧を受け、それを昇圧または降圧して負荷に供給する第２ＤＣ／ＤＣコンバータと、を備える。
【００１０】
この態様によると、第１直流リンク電圧および第２直流リンク電圧を、独立に調節することにより、２つのＤＣ／ＤＣコンバータそれぞれの出力電流のリップルを調節できる。その結果、負荷には２つのＤＣ／ＤＣコンバータの出力電流の和が流れるため、２つの出力電流のリップルを互いに相殺させることにより、負荷に流れる電流のリップルを低減することができる。
【００１１】
第１リンク電圧生成部は、負荷に供給される電圧に比例した第１直流リンク電圧を生成し、第２リンク電圧生成部は、負荷に供給される電圧に比例した第２直流リンク電圧を生成してもよい。
【００１２】
第１ＤＣ／ＤＣコンバータは、第１直流リンク電圧が入力される第１入力端子と、負荷が接続される第１出力端子と、第１入力端子と固定電圧端子の間に順に直列に設けられたハイサイドトランジスタおよびローサイドトランジスタと、ハイサイドトランジスタとローサイドトランジスタの接続点と、第１出力端子の間に設けられた第１インダクタと、を備えてもよい。第２ＤＣ／ＤＣコンバータは、第２直流リンク電圧が入力される第２入力端子と、負荷が接続される第２出力端子と、第２入力端子と固定電圧端子の間に順に直列に設けられたハイサイドトランジスタおよびローサイドトランジスタと、ハイサイドトランジスタとローサイドトランジスタの接続点と、第２出力端子の間に設けられた第２インダクタと、を備えてもよい。第１インダクタおよび第２インダクタのインダクタンスをそれぞれＬｍ、Ｌｓと書くとき、第１リンク電圧生成部は、負荷の電圧に、ＬｍおよびＬｓに応じて定まる第１係数を乗じたレベルの第１直流リンク電圧を生成し、第２リンク電圧生成部は、負荷の電圧に、ＬｍおよびＬｓに応じて定まる第２係数を乗じたレベルの第２直流リンク電圧を生成してもよい。
この場合、リップルを好適に低減できる。
【００１３】
第１、第２リンク電圧生成部は、第１ＤＣ／ＤＣコンバータのデューティ比と、第２ＤＣ／ＤＣコンバータのデューティ比の和が１となり、かつ第１ＤＣ／ＤＣコンバータの出力電流のリップルの振幅と、第２ＤＣ／ＤＣコンバータの出力電流のリップルの振幅とが等しくなるように、第１、第２直流リンク電圧を調節してもよい。
【００１４】
第１ＤＣ／ＤＣコンバータの出力電流の直流レベルが、第２ＤＣ／ＤＣコンバータの出力電流の直流レベルより大きくなるように、第１、第２ＤＣ／ＤＣコンバータは構成されてもよい。
【００１５】
負荷は容量性負荷であってもよい。
【００１６】
負荷は、２次電池であり、電源装置は、２次電池の充放電装置であってもよい。
【００１７】
なお、以上の構成要素の任意の組み合わせや本発明の構成要素や表現を、方法、装置、システムなどの間で相互に置換したものもまた、本発明の態様として有効である。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、ＤＣ／ＤＣコンバータのリップル量を低減できる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】実施の形態に係る充放電検査装置の全体構成を示すブロック図である。
【図２】メインＤＣ／ＤＣコンバータの構成を示す回路図である。
【図３】図１の充放電検査装置の動作を示す波形図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
図１は、実施の形態に係る充放電検査装置２の全体構成を示すブロック図である。充放電検査装置２は、検査対象の２次電池１を充電し、あるいは放電することにより、２次電池１の電気的特性が仕様を満たしているかを検査する。２次電池１は、リチウムイオン電池、ニッケル水素電池、ニッケルカドミウム電池などが例示されるが、特に限定されない。
【００２１】
充放電検査装置２は、電源回生コンバータ４、直流変換器６ｍ、昇降圧コンバータ８ｍ、直流変換器６ｓ、昇降圧コンバータ８ｓを備える。電源回生コンバータ４の１次側（Ｐ）は商用交流電源に電気的に連結され、その２次側（Ｓ）に直流電圧Ｖｄｃを発生させる。ここでは、２次電池１に蓄えられたエネルギーを商用交流電源に放電する場合を想定し、電源回生コンバータ４は、１次側（Ｐ）と２次側（Ｓ）との間で双方向にエネルギーを授受できるように構成される。
【００２２】
第１リンク電圧生成部（以下、メインリンク電圧生成部と称する）６ｍは、ＤＣ／ＤＣコンバータであり、その１次側（Ｐ）は、電源回生コンバータ４の２次側（Ｓ）と接続される。メインリンク電圧生成部６ｍは、電源回生コンバータ４からの直流電圧Ｖｄｃを１次側（Ｐ）に受け、それを降圧して、２次側（Ｓ）に第１のＤＣリンク電圧（以下、第１リンク電圧という）ＶＤＣ＿ｍを生成する。たとえば第１リンク電圧ＶＤＣ＿ｍは、数十Ｖ程度に安定化される。
【００２３】
第１ＤＣ／ＤＣコンバータ（以下、メインＤＣ／ＤＣコンバータという）８ｍは、昇降圧コンバータであり、その１次側（Ｐ）に第１リンク電圧ＶＤＣ＿ｍを受け、それを昇圧または降圧して、２次側（Ｓ）に接続される負荷である２次電池１に供給する。
【００２４】
実施の形態に係る充放電検査装置２は、これらの構成要素に加えて、第２リンク電圧生成部（以下、サブリンク電圧生成部）６ｓおよび第２ＤＣ／ＤＣコンバータ（以下、サブＤＣ／ＤＣコンバータ）８ｓを備える。
【００２５】
サブリンク電圧生成部６ｓは、メインリンク電圧生成部６ｍと同様にＤＣ／ＤＣコンバータであり、その１次側（Ｐ）に入力された電源回生コンバータ４からの直流電圧Ｖｄｃを降圧し、その２次側（Ｓ）に第２のＤＣリンク電圧（以下、第２リンク電圧という）ＶＤＣ＿ｓを生成する。
【００２６】
サブＤＣ／ＤＣコンバータ８ｓは、メインＤＣ／ＤＣコンバータ８ｍと同様に、その１次側（Ｐ）に接続されるサブリンク電圧生成部６ｓからの第２リンク電圧ＶＤＣ＿ｓを受け、それを昇圧または降圧して、２次側（Ｓ）に接続される負荷である２次電池１に供給する。たとえばメインＤＣ／ＤＣコンバータ８ｍおよびサブＤＣ／ＤＣコンバータ８ｓは、２次電池１を充電するとき降圧動作となり、放電するとき昇圧動作となる。
【００２７】
図２は、メインＤＣ／ＤＣコンバータ８ｍの構成を示す回路図である。
メインＤＣ／ＤＣコンバータ８ｍは、入力端子Ｐ１、出力端子Ｐ２、固定電圧端子Ｐ３、ハイサイドトランジスタ（スイッチングトランジスタ）Ｍ１およびローサイドトランジスタ（同期整流トランジスタ）Ｍ２、リアクトルインダクタＬｍおよびコントローラ９を備える。
【００２８】
入力端子Ｐ１には、第１リンク電圧ＶＤＣ＿ｍが入力され、出力端子Ｐ２には負荷である２次電池１が接続される。ハイサイドトランジスタＭ１およびローサイドトランジスタＭ２は、入力端子Ｐ１と固定電圧端子Ｐ３の間に順に直列に設けられる。リアクトルインダクタＬｍは、ハイサイドトランジスタＭ１とローサイドトランジスタＭ２の接続点と、出力端子Ｐ２の間に設けられる。
【００２９】
コントローラ９は、出力電圧Ｖｂが目標値に近づくようにハイサイドトランジスタＭ１、ローサイドトランジスタＭ２のオン、オフ状態を制御する。降圧動作を行う場合、ハイサイドトランジスタＭ１を所定の周波数でスイッチングするとともに、ローサイドトランジスタＭ２をオフ状態で固定してもよい（ダイオード整流モード）。あるいはハイサイドトランジスタＭ１とローサイドトランジスタＭ２を相補的にオン、オフさせてもよい（同期整流モード）。ハイサイドトランジスタＭ１のオンデューティＤｕｔｙｍは、ハイサイドトランジスタＭ１のオン時間ＴＯＮ＿ｍと、スイッチングの周期Ｔｐ（＝１／ｆＳＷ）の比で与えられる。
Ｄｕｔｙｍ＝ＴＯＮ＿ｍ／Ｔｐ
【００３０】
サブＤＣ／ＤＣコンバータ８ｓも同様に構成される。サブＤＣ／ＤＣコンバータ８ｓでは、図２の添え字のｍがｓに置換される。
【００３１】
図１に戻る。この充放電検査装置２において、メインＤＣ／ＤＣコンバータ８ｍから２次電池１に供給される電流をＩｏ＿ｍ、メインリンク電圧生成部６ｍから２次電池１に供給される電流をＩｏ＿ｓとする。そうすると、充放電検査装置２全体から２次電池１に供給される電流（電池電流ともいう）Ｉｂは、
Ｉｂ＝Ｉｏ＿ｍ＋Ｉｏ＿ｓ
で与えられる。メインＤＣ／ＤＣコンバータ８ｍの出力電流Ｉｏ＿ｍおよびサブＤＣ／ＤＣコンバータ８ｓの出力電流Ｉｏ＿ｓには、スイッチングにともなう電流リップルが重畳される。本実施の形態に係る充放電検査装置２は、出力電流Ｉｏ＿ｍのリップル成分ΔＩｏ＿ｍと、出力電流Ｉｏ＿ｓのリップル成分ΔＩｏ＿ｓとを打ち消し合わせることにより、２次電池１に供給される電池電流Ｉｂのリップルを抑制する。
ここで、電流リップルΔＩｏ＿ｍ、ΔＩｏ＿ｓは、式（１）から、以下の式で与えられる。
ΔＩｏ＿ｍ＝（ＶＤＣ＿ｍ−Ｖｂ）・ｆＳＷ−１・Ｌｍ−１×Ｖｂ／ＶＤＣ＿ｍ …（２ａ）
ΔＩｏ＿ｓ＝（ＶＤＣ＿ｓ−Ｖｂ）・ｆＳＷ−１・Ｌｓ−１×Ｖｂ／ＶＤＣ＿ｓ …（２ｂ）
【００３２】
電流リップルΔＩｏ＿ｍとΔＩｏ＿ｓとが互いに打ち消し合うためには、以下の２つの条件を満たす必要がある。
（条件１） 電流リップルΔＩｏ＿ｍとΔＩｏ＿ｓの振幅が等しいこと
（条件２） 電流リップルΔＩｏ＿ｍとΔＩｏ＿ｓの一方の増加期間が他方の減少期間であること
【００３３】
条件１を満たすために、式（３）が成り立つ必要がある。
ΔＩｏ＿ｍ＝ΔＩｏ＿ｓ …（３）
そして式（２ａ）、（２ｂ）および式（３）から、式（４）が成り立つ必要がある。
（ＶＤＣ＿ｍ−Ｖｂ）・Ｌｍ−１／ＶＤＣ＿ｍ＝（ＶＤＣ＿ｓ−Ｖｂ）・Ｌｓ−１／ＶＤＣ＿ｓ
…（４）
【００３４】
また条件２で運転するとき、メインＤＣ／ＤＣコンバータ８ｍとサブＤＣ／ＤＣコンバータ８ｓのスイッチング素子のスイッチング周波数（周期）が等しく、かつメインＤＣ／ＤＣコンバータ８ｍのスイッチング素子のオン時間ＴＯＮ＿ｍと、サブＤＣ／ＤＣコンバータ８ｓのスイッチング素子のオフ時間ＴＯＦＦ＿ｓが等しくなる。このときスイッチング素子のオンデューティ比Ｄｕｔｙｍと、Ｄｕｔｙｓの間に、式（５）が成り立つ。
Ｄｕｔｙｍ＝１−Ｄｕｔｙｓ …（５）
上述のように、メインＤＣ／ＤＣコンバータ８ｍおよびサブＤＣ／ＤＣコンバータ８ｓは、充電状態において降圧型ＤＣ／ＤＣコンバータとして動作する。ここで降圧型ＤＣ／ＤＣコンバータのオンデューティ比Ｄｕｔｙは、入力電圧Ｖｉｎと出力電圧Ｖｏｕｔの比で与えられる。したがって、式（６ａ）、（６ｂ）を得る。
Ｄｕｔｙｍ＝Ｖｂ／Ｖｄｃ＿ｍ …（６ａ）
Ｄｕｔｙｓ＝Ｖｂ／Ｖｄｃ＿ｓ …（６ｂ）
【００３５】
式（５）に、式（６ａ）、（６ｂ）を代入し、ＶＤＣ＿ｓについて解くと、式（７）を得る。
ＶＤＣ＿ｓ＝ＶＤＣ＿ｍ・Ｖｂ／（ＶＤＣ＿ｍ−Ｖｂ） …（７）
【００３６】
式（４）および式（７）の連立方程式を解くと、
ＶＤＣ＿ｍ＝（Ｌｍ＋Ｌｓ）／Ｌｓ×Ｖｂ …（８ａ）
ＶＤＣ＿ｓ＝（Ｌｍ＋Ｌｓ）／Ｌｍ×Ｖｂ …（８ｂ）
を得る。
【００３７】
実施の形態に係る充放電検査装置２では、メインリンク電圧生成部６ｍおよびサブリンク電圧生成部６ｓはそれぞれ、第１リンク電圧ＶＤＣ＿ｍ、第２リンク電圧ＶＤＣ＿ｓを互いに独立に調節可能に構成される。具体的には、メインリンク電圧生成部６ｍおよびサブリンク電圧生成部６ｓには、センサ７によって検出された電池電圧Ｖｂがフィードバックされている。メインリンク電圧生成部６ｍおよびサブリンク電圧生成部６ｓは、第１リンク電圧ＶＤＣ＿ｍおよび第２リンク電圧ＶＤＣ＿ｓを、式（８ａ）、（８ｂ）を満たすように調節する。たとえばセンサ７としてはホールセンサが利用可能であるが、その他の検出回路を用いてもよい。
【００３８】
すなわち、メインリンク電圧生成部６ｍは、２次電池１に供給される電圧Ｖｂに比例した第１リンク電圧ＶＤＣ＿ｍを生成し、サブリンク電圧生成部６ｓは、電圧Ｖｂに比例した第２リンク電圧ＶＤＣ＿ｓを生成する。そしてそれぞれの比例係数は、ＬｍおよびＬｓに応じて定められる。
【００３９】
以上が充放電検査装置２の構成である。続いてその動作を説明する。図３は、図１の充放電検査装置２の動作を示す波形図である。図３に示すように、この充放電検査装置２によれば、メインＤＣ／ＤＣコンバータ８ｍの電流リップルΔＩＯ＿ｍと、サブＤＣ／ＤＣコンバータ８ｓの電流リップルΔＩｏ＿ｓが、逆相となり、それらの振幅は等しくなる。その結果、２つの出力電流Ｉｏ＿ｍとＩｏ＿ｓを加算した電池電流Ｉｂから、リップル成分を除去できる。
【００４０】
上述のように、電池電流Ｉｂのリップルは、２次電池１の発熱の原因となって２次電池１を劣化させたり、電流制御の精度の低下などの問題を引き起こすところ、実施の形態に係る充放電検査装置２によれば、そのリップルを好適に抑制できるため、２次電池１の発熱を低下させ、またその劣化を防止できる。
【００４１】
続いて充放電検査装置２の設計手順の一例を説明する。ここでは図３の波形図に示すように、メインＤＣ／ＤＣコンバータ８ｍによって電流Ｉｂの大部分を供給し、サブＤＣ／ＤＣコンバータ８ｓはリップル成分を除去するために用いるものとする。
まず負荷である２次電池１に供給すべき電圧Ｖｂ、供給すべき電流Ｉｂが定まる。そして電流Ｉｂに応じて、出力電流Ｉｏ＿ＤＣ＿ｍが定まる。また、メインＤＣ／ＤＣコンバータ８ｍにおいて許容すべきリップル量ΔＩｏ＿ｍを決定する。リップル量ΔＩｏ＿ｍが決定されると、式（１）からインダクタンスＬｍを計算できる。
【００４２】
充放電検査装置２によれば、リアクトルの体積を１／４程度まで低下させることができ、そのコストを下げることができる。
【００４３】
なお電池電流Ｉｂのリップル成分をゼロとすることのみを目的とする場合、出力電流Ｉｏ＿ｍとＩｏ＿ｓの平均直流レベルＩｏ＿ＤＣ＿ｍ、Ｉｏ＿ＤＣ＿ｓの大小関係は特に限定されない。すなわち図３に示すように、直流レベルＩｏ＿ＤＣ＿ｍを、直流レベルＩｏ＿ＤＣ＿ｓよりも大きくしてもよいし、それらを同レベルとしてもよい。
【００４４】
以上、本発明について、実施の形態をもとに説明した。この実施の形態は例示であり、それらの各構成要素や各処理プロセスの組み合わせにいろいろな変形例が可能なこと、またそうした変形例も本発明の範囲にあることは当業者に理解されるところである。以下、こうした変形例について説明する。
【００４５】
実施の形態では、２次電池１を充放電する充放電検査装置２を例に説明したが、本発明の適用範囲はそれに限定されない。たとえば２次電池１に代えて、容量性負荷に電力を供給する電源装置にも適用可能であるし、その他の負荷に電力を供給してもよい。
たとえば本発明は、ＵＰＳ（無停電電源装置）、ハイブリッド車両のコンバータ、ハイブリッドクレーンをはじめとする建設機械、ＡＧＶ（無人搬送車）、自動搬送機などにも利用可能である。これらの用途においても、負荷に供給される電流のリップルを低減することにより、発熱を抑制でき、あるいは負荷の劣化を抑制できる。
【００４６】
以上、本発明を実施例にもとづいて説明した。本発明は上記実施形態に限定されず、種々の設計変更が可能であり、様々な変形例が可能であること、またそうした変形例も本発明の範囲にあることは、当業者に理解されるところである。
【符号の説明】
【００４７】
１…２次電池、Ｐ１…入力端子、Ｍ１…ハイサイドトランジスタ、２…充放電検査装置、Ｐ２…出力端子、Ｍ２…ローサイドトランジスタ、Ｐ３…固定電圧端子、４…電源回生コンバータ、６ｍ…メインリンク電圧生成部、６ｓ…サブリンク電圧生成部、８ｍ…メインＤＣ／ＤＣコンバータ、８ｓ…サブＤＣ／ＤＣコンバータ、９…コントローラ。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、負荷に電力を供給する電源装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
リチウムイオン電池、ニッケル水素電池をはじめとする繰り返し充電可能な２次電池が広く利用されている。２次電池はその出荷前に、充放電検査装置を用いて正常に機能するかが検査される（特許文献１）。一般的に２次電池は、はじめに一定電流で充電する方式（定電流充電）によって充電され、その後２次電池が満充電状態に近づくと、端子電圧が一定となるように充電する方式（定電圧充電）によって充電される。
【０００３】
充放電検査装置の最終段には、ＤＣ／ＤＣコンバータが設けられる。定電流充電では、ＤＣ／ＤＣコンバータの出力電流が一定となるようにフィードバック制御され、定電圧充電では、ＤＣ／ＤＣコンバータの出力電圧が一定となるようにフィードバック制御される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００４−３１９３３４号公報
【特許文献２】特開２００６−２０４０２６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ＤＣ／ＤＣコンバータの出力電流には、三角波のＡＣ成分、すなわち電流リップルが重畳される。この電流リップルは、２次電池の発熱の原因となって２次電池を劣化させたり、電流制御の精度の低下などの問題を引き起こす。かかる問題は、２次電池を充放電するＤＣ／ＤＣコンバータのみでなく、その他の負荷に電力を供給するＤＣ／ＤＣコンバータにおいても生じうる。
【０００６】
一般的なＤＣ／ＤＣコンバータの出力電流のリップル（以下、電流リップルともいう）ΔＩｏは、その入力電圧Ｖｉｎ、出力電圧Ｖｏ、スイッチング周波数ｆＳＷ、リアクトルインダクタ（単にインダクタともいう）のインダクタンスＬを用いて、
ΔＩｏ＝（Ｖｉｎ−Ｖｏ）・ｆＳＷ−１・Ｌ−１×Ｖｏ／Ｖｉｎ …（１）
で与えられる。したがって、電流リップルを低減するためには、スイッチング周波数ｆＳＷを高めるか、インダクタンスＬを大きくするか、の方策が考えられる。
【０００７】
しかしながら、スイッチング周波数ｆＳＷを高めるとスイッチング損失が増大するため、電力変換効率の低下や、発熱の増大、それにともなう冷却装置の大型化など、別の問題が生ずる。またインダクタのインダクタンスを大きくする場合、銅損が増加する。したがって、これらのアプローチによるリップルの低下には限界がある。
【０００８】
本発明は係る課題に鑑みてなされたものであり、そのある態様の例示的な目的のひとつは、従来と異なるアプローチによりリップルを低減した電源装置の提供にある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明のある態様は、負荷に電力を供給する電源装置に関する。この電源装置は、負荷に供給される電圧に応じた第１直流リンク電圧を生成する第１リンク電圧生成部と、負荷に供給される電圧に応じた第２直流リンク電圧を生成する第２リンク電圧生成部と、第１直流リンク電圧を受け、それを昇圧または降圧して負荷に供給する第１ＤＣ／ＤＣコンバータと、第２直流リンク電圧を受け、それを昇圧または降圧して負荷に供給する第２ＤＣ／ＤＣコンバータと、を備える。
【００１０】
この態様によると、第１直流リンク電圧および第２直流リンク電圧を、独立に調節することにより、２つのＤＣ／ＤＣコンバータそれぞれの出力電流のリップルを調節できる。その結果、負荷には２つのＤＣ／ＤＣコンバータの出力電流の和が流れるため、２つの出力電流のリップルを互いに相殺させることにより、負荷に流れる電流のリップルを低減することができる。
【００１１】
第１リンク電圧生成部は、負荷に供給される電圧に比例した第１直流リンク電圧を生成し、第２リンク電圧生成部は、負荷に供給される電圧に比例した第２直流リンク電圧を生成してもよい。
【００１２】
第１ＤＣ／ＤＣコンバータは、第１直流リンク電圧が入力される第１入力端子と、負荷が接続される第１出力端子と、第１入力端子と固定電圧端子の間に順に直列に設けられたハイサイドトランジスタおよびローサイドトランジスタと、ハイサイドトランジスタとローサイドトランジスタの接続点と、第１出力端子の間に設けられた第１インダクタと、を備えてもよい。第２ＤＣ／ＤＣコンバータは、第２直流リンク電圧が入力される第２入力端子と、負荷が接続される第２出力端子と、第２入力端子と固定電圧端子の間に順に直列に設けられたハイサイドトランジスタおよびローサイドトランジスタと、ハイサイドトランジスタとローサイドトランジスタの接続点と、第２出力端子の間に設けられた第２インダクタと、を備えてもよい。第１インダクタおよび第２インダクタのインダクタンスをそれぞれＬｍ、Ｌｓと書くとき、第１リンク電圧生成部は、負荷の電圧に、ＬｍおよびＬｓに応じて定まる第１係数を乗じたレベルの第１直流リンク電圧を生成し、第２リンク電圧生成部は、負荷の電圧に、ＬｍおよびＬｓに応じて定まる第２係数を乗じたレベルの第２直流リンク電圧を生成してもよい。
この場合、リップルを好適に低減できる。
【００１３】
第１、第２リンク電圧生成部は、第１ＤＣ／ＤＣコンバータのデューティ比と、第２ＤＣ／ＤＣコンバータのデューティ比の和が１となり、かつ第１ＤＣ／ＤＣコンバータの出力電流のリップルの振幅と、第２ＤＣ／ＤＣコンバータの出力電流のリップルの振幅とが等しくなるように、第１、第２直流リンク電圧を調節してもよい。
【００１４】
第１ＤＣ／ＤＣコンバータの出力電流の直流レベルが、第２ＤＣ／ＤＣコンバータの出力電流の直流レベルより大きくなるように、第１、第２ＤＣ／ＤＣコンバータは構成されてもよい。
【００１５】
負荷は容量性負荷であってもよい。
【００１６】
負荷は、２次電池であり、電源装置は、２次電池の充放電装置であってもよい。
【００１７】
なお、以上の構成要素の任意の組み合わせや本発明の構成要素や表現を、方法、装置、システムなどの間で相互に置換したものもまた、本発明の態様として有効である。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、ＤＣ／ＤＣコンバータのリップル量を低減できる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】実施の形態に係る充放電検査装置の全体構成を示すブロック図である。
【図２】メインＤＣ／ＤＣコンバータの構成を示す回路図である。
【図３】図１の充放電検査装置の動作を示す波形図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
図１は、実施の形態に係る充放電検査装置２の全体構成を示すブロック図である。充放電検査装置２は、検査対象の２次電池１を充電し、あるいは放電することにより、２次電池１の電気的特性が仕様を満たしているかを検査する。２次電池１は、リチウムイオン電池、ニッケル水素電池、ニッケルカドミウム電池などが例示されるが、特に限定されない。
【００２１】
充放電検査装置２は、電源回生コンバータ４、直流変換器６ｍ、昇降圧コンバータ８ｍ、直流変換器６ｓ、昇降圧コンバータ８ｓを備える。電源回生コンバータ４の１次側（Ｐ）は商用交流電源に電気的に連結され、その２次側（Ｓ）に直流電圧Ｖｄｃを発生させる。ここでは、２次電池１に蓄えられたエネルギーを商用交流電源に放電する場合を想定し、電源回生コンバータ４は、１次側（Ｐ）と２次側（Ｓ）との間で双方向にエネルギーを授受できるように構成される。
【００２２】
第１リンク電圧生成部（以下、メインリンク電圧生成部と称する）６ｍは、ＤＣ／ＤＣコンバータであり、その１次側（Ｐ）は、電源回生コンバータ４の２次側（Ｓ）と接続される。メインリンク電圧生成部６ｍは、電源回生コンバータ４からの直流電圧Ｖｄｃを１次側（Ｐ）に受け、それを降圧して、２次側（Ｓ）に第１のＤＣリンク電圧（以下、第１リンク電圧という）ＶＤＣ＿ｍを生成する。たとえば第１リンク電圧ＶＤＣ＿ｍは、数十Ｖ程度に安定化される。
【００２３】
第１ＤＣ／ＤＣコンバータ（以下、メインＤＣ／ＤＣコンバータという）８ｍは、昇降圧コンバータであり、その１次側（Ｐ）に第１リンク電圧ＶＤＣ＿ｍを受け、それを昇圧または降圧して、２次側（Ｓ）に接続される負荷である２次電池１に供給する。
【００２４】
実施の形態に係る充放電検査装置２は、これらの構成要素に加えて、第２リンク電圧生成部（以下、サブリンク電圧生成部）６ｓおよび第２ＤＣ／ＤＣコンバータ（以下、サブＤＣ／ＤＣコンバータ）８ｓを備える。
【００２５】
サブリンク電圧生成部６ｓは、メインリンク電圧生成部６ｍと同様にＤＣ／ＤＣコンバータであり、その１次側（Ｐ）に入力された電源回生コンバータ４からの直流電圧Ｖｄｃを降圧し、その２次側（Ｓ）に第２のＤＣリンク電圧（以下、第２リンク電圧という）ＶＤＣ＿ｓを生成する。
【００２６】
サブＤＣ／ＤＣコンバータ８ｓは、メインＤＣ／ＤＣコンバータ８ｍと同様に、その１次側（Ｐ）に接続されるサブリンク電圧生成部６ｓからの第２リンク電圧ＶＤＣ＿ｓを受け、それを昇圧または降圧して、２次側（Ｓ）に接続される負荷である２次電池１に供給する。たとえばメインＤＣ／ＤＣコンバータ８ｍおよびサブＤＣ／ＤＣコンバータ８ｓは、２次電池１を充電するとき降圧動作となり、放電するとき昇圧動作となる。
【００２７】
図２は、メインＤＣ／ＤＣコンバータ８ｍの構成を示す回路図である。
メインＤＣ／ＤＣコンバータ８ｍは、入力端子Ｐ１、出力端子Ｐ２、固定電圧端子Ｐ３、ハイサイドトランジスタ（スイッチングトランジスタ）Ｍ１およびローサイドトランジスタ（同期整流トランジスタ）Ｍ２、リアクトルインダクタＬｍおよびコントローラ９を備える。
【００２８】
入力端子Ｐ１には、第１リンク電圧ＶＤＣ＿ｍが入力され、出力端子Ｐ２には負荷である２次電池１が接続される。ハイサイドトランジスタＭ１およびローサイドトランジスタＭ２は、入力端子Ｐ１と固定電圧端子Ｐ３の間に順に直列に設けられる。リアクトルインダクタＬｍは、ハイサイドトランジスタＭ１とローサイドトランジスタＭ２の接続点と、出力端子Ｐ２の間に設けられる。
【００２９】
コントローラ９は、出力電圧Ｖｂが目標値に近づくようにハイサイドトランジスタＭ１、ローサイドトランジスタＭ２のオン、オフ状態を制御する。降圧動作を行う場合、ハイサイドトランジスタＭ１を所定の周波数でスイッチングするとともに、ローサイドトランジスタＭ２をオフ状態で固定してもよい（ダイオード整流モード）。あるいはハイサイドトランジスタＭ１とローサイドトランジスタＭ２を相補的にオン、オフさせてもよい（同期整流モード）。ハイサイドトランジスタＭ１のオンデューティＤｕｔｙｍは、ハイサイドトランジスタＭ１のオン時間ＴＯＮ＿ｍと、スイッチングの周期Ｔｐ（＝１／ｆＳＷ）の比で与えられる。
Ｄｕｔｙｍ＝ＴＯＮ＿ｍ／Ｔｐ
【００３０】
サブＤＣ／ＤＣコンバータ８ｓも同様に構成される。サブＤＣ／ＤＣコンバータ８ｓでは、図２の添え字のｍがｓに置換される。
【００３１】
図１に戻る。この充放電検査装置２において、メインＤＣ／ＤＣコンバータ８ｍから２次電池１に供給される電流をＩｏ＿ｍ、メインリンク電圧生成部６ｍから２次電池１に供給される電流をＩｏ＿ｓとする。そうすると、充放電検査装置２全体から２次電池１に供給される電流（電池電流ともいう）Ｉｂは、
Ｉｂ＝Ｉｏ＿ｍ＋Ｉｏ＿ｓ
で与えられる。メインＤＣ／ＤＣコンバータ８ｍの出力電流Ｉｏ＿ｍおよびサブＤＣ／ＤＣコンバータ８ｓの出力電流Ｉｏ＿ｓには、スイッチングにともなう電流リップルが重畳される。本実施の形態に係る充放電検査装置２は、出力電流Ｉｏ＿ｍのリップル成分ΔＩｏ＿ｍと、出力電流Ｉｏ＿ｓのリップル成分ΔＩｏ＿ｓとを打ち消し合わせることにより、２次電池１に供給される電池電流Ｉｂのリップルを抑制する。
ここで、電流リップルΔＩｏ＿ｍ、ΔＩｏ＿ｓは、式（１）から、以下の式で与えられる。
ΔＩｏ＿ｍ＝（ＶＤＣ＿ｍ−Ｖｂ）・ｆＳＷ−１・Ｌｍ−１×Ｖｂ／ＶＤＣ＿ｍ …（２ａ）
ΔＩｏ＿ｓ＝（ＶＤＣ＿ｓ−Ｖｂ）・ｆＳＷ−１・Ｌｓ−１×Ｖｂ／ＶＤＣ＿ｓ …（２ｂ）
【００３２】
電流リップルΔＩｏ＿ｍとΔＩｏ＿ｓとが互いに打ち消し合うためには、以下の２つの条件を満たす必要がある。
（条件１） 電流リップルΔＩｏ＿ｍとΔＩｏ＿ｓの振幅が等しいこと
（条件２） 電流リップルΔＩｏ＿ｍとΔＩｏ＿ｓの一方の増加期間が他方の減少期間であること
【００３３】
条件１を満たすために、式（３）が成り立つ必要がある。
ΔＩｏ＿ｍ＝ΔＩｏ＿ｓ …（３）
そして式（２ａ）、（２ｂ）および式（３）から、式（４）が成り立つ必要がある。
（ＶＤＣ＿ｍ−Ｖｂ）・Ｌｍ−１／ＶＤＣ＿ｍ＝（ＶＤＣ＿ｓ−Ｖｂ）・Ｌｓ−１／ＶＤＣ＿ｓ
…（４）
【００３４】
また条件２で運転するとき、メインＤＣ／ＤＣコンバータ８ｍとサブＤＣ／ＤＣコンバータ８ｓのスイッチング素子のスイッチング周波数（周期）が等しく、かつメインＤＣ／ＤＣコンバータ８ｍのスイッチング素子のオン時間ＴＯＮ＿ｍと、サブＤＣ／ＤＣコンバータ８ｓのスイッチング素子のオフ時間ＴＯＦＦ＿ｓが等しくなる。このときスイッチング素子のオンデューティ比Ｄｕｔｙｍと、Ｄｕｔｙｓの間に、式（５）が成り立つ。
Ｄｕｔｙｍ＝１−Ｄｕｔｙｓ …（５）
上述のように、メインＤＣ／ＤＣコンバータ８ｍおよびサブＤＣ／ＤＣコンバータ８ｓは、充電状態において降圧型ＤＣ／ＤＣコンバータとして動作する。ここで降圧型ＤＣ／ＤＣコンバータのオンデューティ比Ｄｕｔｙは、入力電圧Ｖｉｎと出力電圧Ｖｏｕｔの比で与えられる。したがって、式（６ａ）、（６ｂ）を得る。
Ｄｕｔｙｍ＝Ｖｂ／Ｖｄｃ＿ｍ …（６ａ）
Ｄｕｔｙｓ＝Ｖｂ／Ｖｄｃ＿ｓ …（６ｂ）
【００３５】
式（５）に、式（６ａ）、（６ｂ）を代入し、ＶＤＣ＿ｓについて解くと、式（７）を得る。
ＶＤＣ＿ｓ＝ＶＤＣ＿ｍ・Ｖｂ／（ＶＤＣ＿ｍ−Ｖｂ） …（７）
【００３６】
式（４）および式（７）の連立方程式を解くと、
ＶＤＣ＿ｍ＝（Ｌｍ＋Ｌｓ）／Ｌｓ×Ｖｂ …（８ａ）
ＶＤＣ＿ｓ＝（Ｌｍ＋Ｌｓ）／Ｌｍ×Ｖｂ …（８ｂ）
を得る。
【００３７】
実施の形態に係る充放電検査装置２では、メインリンク電圧生成部６ｍおよびサブリンク電圧生成部６ｓはそれぞれ、第１リンク電圧ＶＤＣ＿ｍ、第２リンク電圧ＶＤＣ＿ｓを互いに独立に調節可能に構成される。具体的には、メインリンク電圧生成部６ｍおよびサブリンク電圧生成部６ｓには、センサ７によって検出された電池電圧Ｖｂがフィードバックされている。メインリンク電圧生成部６ｍおよびサブリンク電圧生成部６ｓは、第１リンク電圧ＶＤＣ＿ｍおよび第２リンク電圧ＶＤＣ＿ｓを、式（８ａ）、（８ｂ）を満たすように調節する。たとえばセンサ７としてはホールセンサが利用可能であるが、その他の検出回路を用いてもよい。
【００３８】
すなわち、メインリンク電圧生成部６ｍは、２次電池１に供給される電圧Ｖｂに比例した第１リンク電圧ＶＤＣ＿ｍを生成し、サブリンク電圧生成部６ｓは、電圧Ｖｂに比例した第２リンク電圧ＶＤＣ＿ｓを生成する。そしてそれぞれの比例係数は、ＬｍおよびＬｓに応じて定められる。
【００３９】
以上が充放電検査装置２の構成である。続いてその動作を説明する。図３は、図１の充放電検査装置２の動作を示す波形図である。図３に示すように、この充放電検査装置２によれば、メインＤＣ／ＤＣコンバータ８ｍの電流リップルΔＩＯ＿ｍと、サブＤＣ／ＤＣコンバータ８ｓの電流リップルΔＩｏ＿ｓが、逆相となり、それらの振幅は等しくなる。その結果、２つの出力電流Ｉｏ＿ｍとＩｏ＿ｓを加算した電池電流Ｉｂから、リップル成分を除去できる。
【００４０】
上述のように、電池電流Ｉｂのリップルは、２次電池１の発熱の原因となって２次電池１を劣化させたり、電流制御の精度の低下などの問題を引き起こすところ、実施の形態に係る充放電検査装置２によれば、そのリップルを好適に抑制できるため、２次電池１の発熱を低下させ、またその劣化を防止できる。
【００４１】
続いて充放電検査装置２の設計手順の一例を説明する。ここでは図３の波形図に示すように、メインＤＣ／ＤＣコンバータ８ｍによって電流Ｉｂの大部分を供給し、サブＤＣ／ＤＣコンバータ８ｓはリップル成分を除去するために用いるものとする。
まず負荷である２次電池１に供給すべき電圧Ｖｂ、供給すべき電流Ｉｂが定まる。そして電流Ｉｂに応じて、出力電流Ｉｏ＿ＤＣ＿ｍが定まる。また、メインＤＣ／ＤＣコンバータ８ｍにおいて許容すべきリップル量ΔＩｏ＿ｍを決定する。リップル量ΔＩｏ＿ｍが決定されると、式（１）からインダクタンスＬｍを計算できる。
【００４２】
充放電検査装置２によれば、リアクトルの体積を１／４程度まで低下させることができ、そのコストを下げることができる。
【００４３】
なお電池電流Ｉｂのリップル成分をゼロとすることのみを目的とする場合、出力電流Ｉｏ＿ｍとＩｏ＿ｓの平均直流レベルＩｏ＿ＤＣ＿ｍ、Ｉｏ＿ＤＣ＿ｓの大小関係は特に限定されない。すなわち図３に示すように、直流レベルＩｏ＿ＤＣ＿ｍを、直流レベルＩｏ＿ＤＣ＿ｓよりも大きくしてもよいし、それらを同レベルとしてもよい。
【００４４】
以上、本発明について、実施の形態をもとに説明した。この実施の形態は例示であり、それらの各構成要素や各処理プロセスの組み合わせにいろいろな変形例が可能なこと、またそうした変形例も本発明の範囲にあることは当業者に理解されるところである。以下、こうした変形例について説明する。
【００４５】
実施の形態では、２次電池１を充放電する充放電検査装置２を例に説明したが、本発明の適用範囲はそれに限定されない。たとえば２次電池１に代えて、容量性負荷に電力を供給する電源装置にも適用可能であるし、その他の負荷に電力を供給してもよい。
たとえば本発明は、ＵＰＳ（無停電電源装置）、ハイブリッド車両のコンバータ、ハイブリッドクレーンをはじめとする建設機械、ＡＧＶ（無人搬送車）、自動搬送機などにも利用可能である。これらの用途においても、負荷に供給される電流のリップルを低減することにより、発熱を抑制でき、あるいは負荷の劣化を抑制できる。
【００４６】
以上、本発明を実施例にもとづいて説明した。本発明は上記実施形態に限定されず、種々の設計変更が可能であり、様々な変形例が可能であること、またそうした変形例も本発明の範囲にあることは、当業者に理解されるところである。
【符号の説明】
【００４７】
１…２次電池、Ｐ１…入力端子、Ｍ１…ハイサイドトランジスタ、２…充放電検査装置、Ｐ２…出力端子、Ｍ２…ローサイドトランジスタ、Ｐ３…固定電圧端子、４…電源回生コンバータ、６ｍ…メインリンク電圧生成部、６ｓ…サブリンク電圧生成部、８ｍ…メインＤＣ／ＤＣコンバータ、８ｓ…サブＤＣ／ＤＣコンバータ、９…コントローラ。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
負荷に電力を供給する電源装置であって、
前記負荷に供給される電圧に応じた第１直流リンク電圧を生成する第１リンク電圧生成部と、
前記負荷に供給される電圧に応じた第２直流リンク電圧を生成する第２リンク電圧生成部と、
前記第１直流リンク電圧を受け、それを昇圧または降圧して前記負荷に供給する第１ＤＣ／ＤＣコンバータと、
前記第２直流リンク電圧を受け、それを昇圧または降圧して前記負荷に供給する第２ＤＣ／ＤＣコンバータと、
を備えることを特徴とする電源装置。
【請求項２】
前記第１リンク電圧生成部は、前記負荷に供給される電圧に比例した前記第１直流リンク電圧を生成し、
前記第２リンク電圧生成部は、前記負荷に供給される電圧に比例した前記第２直流リンク電圧を生成することを特徴とする請求項１に記載の電源装置。
【請求項３】
前記第１ＤＣ／ＤＣコンバータは、
前記第１直流リンク電圧が入力される第１入力端子と、
前記負荷が接続される第１出力端子と、
前記第１入力端子と固定電圧端子の間に順に直列に設けられたハイサイドトランジスタおよびローサイドトランジスタと、
前記ハイサイドトランジスタと前記ローサイドトランジスタの接続点と、前記第１出力端子の間に設けられた第１インダクタと、
を備え、
前記第２ＤＣ／ＤＣコンバータは、
前記第２直流リンク電圧が入力される第２入力端子と、
前記負荷が接続される第２出力端子と、
前記第２入力端子と固定電圧端子の間に順に直列に設けられたハイサイドトランジスタおよびローサイドトランジスタと、
前記ハイサイドトランジスタと前記ローサイドトランジスタの接続点と、前記第２出力端子の間に設けられた第２インダクタと、
を備え、
前記第１インダクタおよび前記第２インダクタのインダクタンスをそれぞれＬｍ、Ｌｓと書くとき、
前記第１リンク電圧生成部は、前記負荷の電圧に、ＬｍおよびＬｓに応じて定まる第１係数を乗じたレベルの前記第１直流リンク電圧を生成し、
前記第２リンク電圧生成部は、前記負荷の電圧に、ＬｍおよびＬｓに応じて定まる第２係数を乗じたレベルの前記第２直流リンク電圧を生成することを特徴とする請求項２に記載の電源装置。
【請求項４】
前記第１、第２リンク電圧生成部は、
前記第１ＤＣ／ＤＣコンバータのデューティ比と、前記第２ＤＣ／ＤＣコンバータのデューティ比の和が１となり、
かつ前記第１ＤＣ／ＤＣコンバータの出力電流のリップルの振幅と、前記第２ＤＣ／ＤＣコンバータの出力電流のリップルの振幅とが等しくなるように、
前記第１、第２直流リンク電圧を調節することを特徴とする請求項１に記載の電源装置。
【請求項５】
前記第１ＤＣ／ＤＣコンバータの出力電流の直流レベルが、前記第２ＤＣ／ＤＣコンバータの出力電流の直流レベルより大きくなるように、前記第１、第２ＤＣ／ＤＣコンバータは構成されることを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載の電源装置。
【請求項６】
前記負荷は容量性負荷であることを特徴とする請求項１から５のいずれかに記載の電源装置。
【請求項７】
前記負荷は、２次電池であり、前記電源装置は、２次電池の充放電装置であることを特徴とする請求項１から５のいずれかに記載の電源装置。
【請求項１】
負荷に電力を供給する電源装置であって、
前記負荷に供給される電圧に応じた第１直流リンク電圧を生成する第１リンク電圧生成部と、
前記負荷に供給される電圧に応じた第２直流リンク電圧を生成する第２リンク電圧生成部と、
前記第１直流リンク電圧を受け、それを昇圧または降圧して前記負荷に供給する第１ＤＣ／ＤＣコンバータと、
前記第２直流リンク電圧を受け、それを昇圧または降圧して前記負荷に供給する第２ＤＣ／ＤＣコンバータと、
を備えることを特徴とする電源装置。
【請求項２】
前記第１リンク電圧生成部は、前記負荷に供給される電圧に比例した前記第１直流リンク電圧を生成し、
前記第２リンク電圧生成部は、前記負荷に供給される電圧に比例した前記第２直流リンク電圧を生成することを特徴とする請求項１に記載の電源装置。
【請求項３】
前記第１ＤＣ／ＤＣコンバータは、
前記第１直流リンク電圧が入力される第１入力端子と、
前記負荷が接続される第１出力端子と、
前記第１入力端子と固定電圧端子の間に順に直列に設けられたハイサイドトランジスタおよびローサイドトランジスタと、
前記ハイサイドトランジスタと前記ローサイドトランジスタの接続点と、前記第１出力端子の間に設けられた第１インダクタと、
を備え、
前記第２ＤＣ／ＤＣコンバータは、
前記第２直流リンク電圧が入力される第２入力端子と、
前記負荷が接続される第２出力端子と、
前記第２入力端子と固定電圧端子の間に順に直列に設けられたハイサイドトランジスタおよびローサイドトランジスタと、
前記ハイサイドトランジスタと前記ローサイドトランジスタの接続点と、前記第２出力端子の間に設けられた第２インダクタと、
を備え、
前記第１インダクタおよび前記第２インダクタのインダクタンスをそれぞれＬｍ、Ｌｓと書くとき、
前記第１リンク電圧生成部は、前記負荷の電圧に、ＬｍおよびＬｓに応じて定まる第１係数を乗じたレベルの前記第１直流リンク電圧を生成し、
前記第２リンク電圧生成部は、前記負荷の電圧に、ＬｍおよびＬｓに応じて定まる第２係数を乗じたレベルの前記第２直流リンク電圧を生成することを特徴とする請求項２に記載の電源装置。
【請求項４】
前記第１、第２リンク電圧生成部は、
前記第１ＤＣ／ＤＣコンバータのデューティ比と、前記第２ＤＣ／ＤＣコンバータのデューティ比の和が１となり、
かつ前記第１ＤＣ／ＤＣコンバータの出力電流のリップルの振幅と、前記第２ＤＣ／ＤＣコンバータの出力電流のリップルの振幅とが等しくなるように、
前記第１、第２直流リンク電圧を調節することを特徴とする請求項１に記載の電源装置。
【請求項５】
前記第１ＤＣ／ＤＣコンバータの出力電流の直流レベルが、前記第２ＤＣ／ＤＣコンバータの出力電流の直流レベルより大きくなるように、前記第１、第２ＤＣ／ＤＣコンバータは構成されることを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載の電源装置。
【請求項６】
前記負荷は容量性負荷であることを特徴とする請求項１から５のいずれかに記載の電源装置。
【請求項７】
前記負荷は、２次電池であり、前記電源装置は、２次電池の充放電装置であることを特徴とする請求項１から５のいずれかに記載の電源装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図２】
【図３】
【公開番号】特開２０１２−１４７６４１（Ｐ２０１２−１４７６４１Ａ）
【公開日】平成２４年８月２日（２０１２．８．２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−６１５８（Ｐ２０１１−６１５８）
【出願日】平成２３年１月１４日（２０１１．１．１４）
【出願人】（０００００２１０７）住友重機械工業株式会社 (2,241)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年８月２日（２０１２．８．２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年１月１４日（２０１１．１．１４）
【出願人】（０００００２１０７）住友重機械工業株式会社 (2,241)
【Ｆターム（参考）】
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