特許 5865736 電力変換装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】5865736

(24)【登録日】2016年1月8日

(45)【発行日】2016年2月17日

(54)【発明の名称】電力変換装置

(51)【国際特許分類】

   H02P 27/06 20060101AFI20160204BHJP

   H02M 7/48 20070101ALI20160204BHJP

   B60L 9/18 20060101ALI20160204BHJP

   B60L 3/00 20060101ALI20160204BHJP

   B60L 11/18 20060101ALI20160204BHJP

【ＦＩ】

   H02P7/63 303V

   H02M7/48 LZHV

   B60L9/18 J

   B60L3/00 S

   B60L11/18 A

【請求項の数】10

【全頁数】26

(21)【出願番号】特願2012-48512(P2012-48512)

(22)【出願日】2012年3月5日

(65)【公開番号】特開2013-187919(P2013-187919A)

(43)【公開日】2013年9月19日

【審査請求日】2014年5月23日

(73)【特許権者】

【識別番号】000004695

【氏名又は名称】株式会社日本自動車部品総合研究所

(73)【特許権者】

【識別番号】000004260

【氏名又は名称】株式会社デンソー

(74)【代理人】

【識別番号】100121821

【弁理士】

【氏名又は名称】山田 強

(74)【代理人】

【識別番号】100155789

【弁理士】

【氏名又は名称】栗田 恭成

(74)【代理人】

【識別番号】100139480

【弁理士】

【氏名又は名称】日野 京子

(74)【代理人】

【識別番号】100125575

【弁理士】

【氏名又は名称】松田 洋

(72)【発明者】

【氏名】馬場 裕康

(72)【発明者】

【氏名】川崎 宏治

(72)【発明者】

【氏名】山崎 浩二

【審査官】 池田 貴俊

(56)【参考文献】

【文献】 国際公開第２０１２／０１４３９２（ＷＯ，Ａ１）

【文献】 特開２００９−１７７８９９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１１−２５４６７３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１１−２４６１２１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１１−１５５７８８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１０−２３３３８４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００５−２６９７２２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００５−１３０６１４（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｈ０２Ｐ ２７／０６

Ｂ６０Ｌ ３／００

Ｂ６０Ｌ ９／１８

Ｂ６０Ｌ １１／１８

Ｈ０２Ｍ ７／４８

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

多相回転機（２０）と第１蓄電手段（１０，１２）および第２蓄電手段（１０，１２）との間の電力の授受を仲介して且つ、前記多相回転機の端子のそれぞれと、高電位側入力端子および低電位側入力端子のそれぞれとの間を電子操作によって開閉する機能を有する高電位側の流通規制要素（Ｓｕｐ・Ｄｕｐ，Ｓｖｐ・Ｄｖｐ，Ｓｗｐ・Ｄｗｐ）および低電位側の流通規制要素（Ｓｕｎ・Ｄｕｎ，Ｓｖｎ・Ｄｖｎ，Ｓｗｎ・Ｄｗｎ）の直列接続体を備える直流交流変換回路（ＩＮＶ）と、
前記第１蓄電手段と前記第２蓄電手段とを前記流通規制要素を介すことなく並列接続する第１状態と、前記第１蓄電手段の一方の端子および前記第２蓄電手段の一方の端子を接続して且つ、前記第１蓄電手段の他方の端子を前記流通規制要素を介して前記第２蓄電手段の他方の端子に接続する第２状態との一対の状態について、それらの状態を選択的に切り替える切替回路（ＭＲ１〜ＭＲ４，ＭＲ１ａ，ＭＲ１ｂ，ＭＲ１ｃ，ＭＲ２ａ，ＭＲ２ｂ，ＭＲ２ｃ，ＭＲ２ｎ）と、
を備え、
前記第１状態において、前記第１蓄電手段および前記第２蓄電手段は、前記直列接続体に並列接続されており、
前記第２状態において、前記流通規制要素を電子操作することで、前記第１蓄電手段および前記第２蓄電手段のいずれか一方から他方への電気エネルギの移動処理を前記多相回転機を介して行う第１移動処理と、いずれか他方から一方への電気エネルギの移動処理を前記多相回転機を介して行う第２移動処理とを行なう充放電制御手段と、を備えることを特徴とする電力変換装置。

【請求項2】

前記切替回路は、
前記第１蓄電手段の前記他方の端子と前記第２蓄電手段の前記他方の端子との間を開閉する第１状態用開閉手段（ＭＲ１）と、
前記第１蓄電手段の前記他方の端子と前記回転機の端子の一部に接続される前記高電位側の流通規制要素および前記低電位側の流通規制要素の接続点との間を開閉する第２状態用開閉手段（ＭＲ２）と、
を備えることを特徴とする請求項１記載の電力変換装置。

【請求項3】

前記切替回路は、
前記第１蓄電手段の前記他方の端子と前記第２蓄電手段の前記他方の端子との間を開閉する第１状態用開閉手段（ＭＲ１）と、
前記第１蓄電手段の前記他方の端子と前記回転機のステータコイルの端部との間を開閉する第２状態用開閉手段（ＭＲ２ｎ）と、
を備えることを特徴とする請求項１記載の電力変換装置。

【請求項4】

前記第１蓄電手段および前記第２蓄電手段のうちの少なくとも一方は、２次電池であり、
前記充放電制御手段は、前記２次電池の温度が規定温度以下であることを条件に前記第１移動処理および前記第２移動処理を行なう昇温制御手段であることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の電力変換装置。

【請求項5】

前記第１蓄電手段および前記第２蓄電手段のうちの少なくとも一方は、２次電池であり、
前記充放電制御手段は、前記第１移動処理および前記第２移動処理の１周期を、前記２次電池の温度が低いほど短い時間に設定する周期可変手段を備えることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の電力変換装置。

【請求項6】

前記第１蓄電手段および前記第２蓄電手段のうちの少なくとも一方は、２次電池であり、
前記充放電制御手段は、前記第１移動処理および前記第２移動処理の１周期を、前記２次電池の端子電圧が低いほど短い時間に設定する周期可変手段を備えることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の電力変換装置。

【請求項7】

前記第１蓄電手段および前記第２蓄電手段のうちの少なくとも一方は、２次電池であり、
前記充放電制御手段は、前記第１移動処理および前記第２移動処理の１周期を、前記２次電池の充電率が低いほど短い時間に設定する周期可変手段を備えることを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載の電力変換装置。

【請求項8】

前記充放電制御手段は、前記第１移動処理および前記第２移動処理を行なうに際して前記流通規制要素の開閉周波数を所定の音の列に沿って変動させる音制御手段を備えることを特徴とする請求項１〜７のいずれか１項に記載の電力変換装置。

【請求項9】

前記第１蓄電手段および前記第２蓄電手段の少なくとも一方は、車載主機としての回転機のエネルギ貯蔵手段であることを特徴とする請求項１〜８のいずれか１項に記載の電力変換装置。

【請求項10】

車載主機としての回転機（２０）のエネルギを貯蔵するための第１蓄電手段（１２）および該第１蓄電手段とは相違する第２蓄電手段（２０）間に介在する電力変換回路（ＩＮＶ）を操作することで、前記第１蓄電手段および前記第２蓄電手段のいずれか一方から他方への電気エネルギの移動処理である第１移動処理と、前記他方から前記一方への電気エネルギの移動処理である第２移動処理とを行なう充放電制御手段（３０）を備え、
前記充放電制御手段は、前記第１移動処理および前記第２移動処理を行なうに際し、前記電力変換回路を構成するスイッチング素子の開閉周波数を所定の音の列に沿って変動させる音制御手段を備えることを特徴とする電力変換装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、多相回転機と一対の蓄電手段との間の電気エネルギの授受を仲介する電力変換装置に関する。

【背景技術】

【0002】

車載主機としての回転機のエネルギを貯蔵するための蓄電手段として、リチウムイオン２次電池等の２次電池が用いられている。２次電池は、一般に、温度が過度に低い場合、最大出力が著しく低下し、主機としての回転機に十分な電力を供給することが困難となる。

【0003】

そこで従来、たとえば下記特許文献１に見られるように、車載主機に接続されるインバータと２次電池との間に昇降圧コンバータを備え、昇降圧コンバータの操作による昇圧制御と降圧制御とを繰り返すことで２次電池の昇温制御を行なっている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２００５−３１２１６０号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

ところで、上記昇降圧コンバータは、車載主機に接続されるインバータと２次電池との間に必ず備えられるものではない。そして、昇降圧コンバータを備えないものにあっては、昇温制御を行なうことができない。

【0006】

本発明は、上記課題を解決する過程でなされたものであり、その目的は、多相回転機と一対の蓄電手段との間の電気エネルギの授受を仲介する新たな電力変換装置を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0007】

以下、上記課題を解決するための手段、およびその作用効果について記載する。

【0008】

第１の発明は、多相回転機（２０）と第１蓄電手段（１０，１２）および第２蓄電手段（１０，１２）との間の電力の授受を仲介して且つ、前記多相回転機の端子のそれぞれと、高電位側入力端子および低電位側入力端子のそれぞれとの間を電子操作によって開閉する機能を有する高電位側の流通規制要素（Ｓｕｐ・Ｄｕｐ，Ｓｖｐ・Ｄｖｐ，Ｓｗｐ・Ｄｗｐ）および低電位側の流通規制要素（Ｓｕｎ・Ｄｕｎ，Ｓｖｎ・Ｄｖｎ，Ｓｗｎ・Ｄｗｎ）の直列接続体を備える直流交流変換回路（ＩＮＶ）と、前記第１蓄電手段と前記第２蓄電手段とを前記流通規制要素を介すことなく並列接続する第１状態と、前記第１蓄電手段の一方の端子および前記第２蓄電手段の一方の端子を接続して且つ、前記第１蓄電手段の他方の端子を前記流通規制要素を介して前記第２蓄電手段の他方の端子に接続する第２状態との一対の状態について、それらの状態を選択的に切り替える切替回路（ＭＲ１〜ＭＲ４，ＭＲ１ａ，ＭＲ１ｂ，ＭＲ１ｃ，ＭＲ２ａ，ＭＲ２ｂ，ＭＲ２ｃ）と、を備え、前記第１状態において、前記第１蓄電手段および前記第２蓄電手段は、前記直列接続体に並列接続されていることを特徴とする。

【0009】

上記発明では、第１状態において、第１蓄電手段および第２蓄電手段を直流交流変換回路の直流電圧源として利用することができる。そして、第２状態においては、流通規制要素の電子操作によって、多相回転機のコイルを介して第１蓄電手段と第２蓄電手段とを電気的に接続することができる。このため、多相回転機のコイルを電力変換手段のインダクタとして利用することができる。したがって、第２状態において、流通規制要素の電子操作によって、第１蓄電手段と第２蓄電手段との間の電力の授受を行なうことができる。

【0010】

第２の発明は、車載主機としての回転機（２０）のエネルギを貯蔵するための第１蓄電手段（１２）および該第１蓄電手段とは相違する第２蓄電手段（２０）間に介在する電力変換回路（ＩＮＶ）を操作することで、前記第１蓄電手段および前記第２蓄電手段のいずれか一方から他方への電気エネルギの移動処理である第１移動処理と、前記他方から前記一方への電気エネルギの移動処理である第２移動処理とを行なう充放電制御手段（３０）を備え、前記充放電制御手段は、前記第１移動処理および前記第２移動処理を行なうに際し、前記電力変換回路を構成するスイッチング素子の開閉周波数を所定の音の列に沿って変動させる音制御手段を備えることを特徴とする。

【0011】

上記発明では、音制御手段を備えることで、充放電制御手段によって生じる音を人に不快感を与えないものとしたり、人に注意を促すものとしたり、車両のほかの電子機器の音を打ち消すものとしたりすることができる。

【0012】

なお、本発明にかかる以下の代表的な実施形態に関する概念の拡張については、代表的な実施形態の後の「その他の実施形態」の欄に記載してある。

【図面の簡単な説明】

【0013】

【図1】第１の実施形態にかかるシステム構成図。

【図2】同実施形態にかかる昇圧処理を示す回路図。

【図3】同実施形態にかかる降圧処理を示す回路図。

【図4】同実施形態にかかる昇温制御の処理手順を示す流れ図。

【図5】同実施形態にかかる充放電周波数と発熱量との関係を示す図。

【図6】同実施形態にかかる昇温制御を示すタイムチャート。

【図7】同実施形態の効果を示すタイムチャート。

【図8】第２の実施形態にかかる昇温制御の処理手順を示す流れ図。

【図9】同実施形態にかかる充放電周波数と発熱量との関係を示す図。

【図10】第３の実施形態にかかる降圧処理を示す回路図。

【図11】同実施形態にかかる昇温制御の処理手順を示す流れ図。

【図12】同実施形態の効果を示すタイムチャート。

【図13】同実施形態にかかる充放電周波数と発熱量との関係を示す図。

【図14】同実施形態にかかる昇温制御を示すタイムチャート。

【図15】第４の実施形態にかかる昇温制御の処理手順を示す流れ図。

【図16】同実施形態にかかる昇温制御を示すタイムチャート。

【図17】第５の実施形態にかかるシステム構成図。

【図18】同実施形態にかかる昇圧処理を示す回路図。

【図19】同実施形態にかかる降圧処理を示す回路図。

【図20】第６の実施形態にかかる音制御手段の原理を説明する図。

【図21】同実施形態にかかる昇温制御の処理手順を示す流れ図。

【図22】第７の実施形態にかかるシステム構成図。

【図23】同実施形態にかかる平滑コンデンサの充電処理を示す回路図。

【図24】同実施形態にかかる平滑コンデンサの充電処理を示す回路図。

【図25】上記実施形態の変形例にかかる回路図。

【図26】上記実施形態の変形例にかかる回路図。

【図27】上記実施形態の変形例にかかる回路図。

【図28】上記変形例にかかる放電処理を示す回路図。

【図29】上記変形例にかかる充電処理を示す回路図。

【図30】上記実施形態の変形例にかかる回路図。

【図31】上記変形例にかかる放電処理を示す回路図。

【図32】上記変形例にかかる充電処理を示す回路図。

【図33】上記実施形態の変形例にかかる回路図。

【発明を実施するための形態】

【0014】

＜第１の実施形態＞
以下、本発明にかかる電力変換装置を車載主機に接続される電力変換装置に適用した第１の実施形態について、図面を参照しつつ説明する。

【0015】

図１に示すモータジェネレータ２０は、車載主機としての多相回転機であり、ロータ２０ｒが駆動輪に機械的に連結されている。本実施形態では、モータジェネレータ２０として、Ｕ相のステータコイルｗｕ、Ｖ相のステータコイルｗｖおよびＷ相のステータコイルｗｗが中性点で連結された３相回転機を例示している。

【0016】

モータジェネレータ２０の各端子（ステータコイルｗｕ，ｗｖ，ｗｗのうち中性点側ではない端部）は、インバータＩＮＶを介して高電圧バッテリ１０に接続可能とされている。高電圧バッテリ１０は、モータジェネレータ２０のエネルギ貯蔵手段である。特に、高電圧バッテリ１０は、電池セルＣ１〜Ｃｎの直列接続体としての組電池である
ここで、電池セルＣ１〜Ｃｎとしては、たとえばリチウムイオン２次電池等とすればよい。

【0017】

インバータＩＮＶは、高電位側のスイッチング素子Ｓ￥ｐ（￥＝ｕ，ｖ，ｗ）および低電位側のスイッチング素子Ｓ￥ｎの直列接続体を３組備えており、これらが互いに並列接続されたものである。これら高電位側のスイッチング素子Ｓ￥ｐおよび低電位側のスイッチング素子Ｓ￥ｎの接続点は、モータジェネレータ２０のＵ相、Ｖ相およびＷ相の端子（ステータコイルｗｕ、ｗｖ、ｗｗの端部）に接続される。

【0018】

上記スイッチング素子Ｓ￥＃（￥＝ｕ，ｖ，ｗ；＃＝ｐ，ｎ）として、本実施形態では、ＩＧＢＴを例示しており、スイッチング素子Ｓ￥＃には、ダイオードＤ￥＃が逆並列に接続されている。ダイオードＤ￥＃は、スイッチング素子Ｓ￥＃を保護する機能のみならず、低電位側から高電位側への電流のみを許容する整流手段としての機能を有している。そして、スイッチング素子Ｓ￥＃およびダイオードＤ￥＃によって、高電位側および低電位側のいずれか一方から他方と他方から一方との双方向の電流の流通経路となる流通規制要素を構成する。

【0019】

インバータＩＮＶの高電位側の入力端子には、リレーＭＲ１を介して高電圧バッテリ１０の正極が接続されている。また、インバータＩＮＶの高電位側の入力端子および低電位側の入力端子間には、平滑コンデンサ１２が接続されている。

【0020】

上記高電圧バッテリ１０の正極は、リレーＭＲ２を介して高電位側のスイッチング素子Ｓｕｐと低電位側のスイッチング素子Ｓｕｎとの接続点に接続されている。ここで、本実施形態では、リレーＭＲ１，ＭＲ２として、いずれも可動接点形の電磁形リレーを想定している。

【0021】

上記スイッチング素子Ｓ￥＃は、制御装置３０からの操作信号ｇ￥＃によって電子操作される。また、リレーＭＲ１，ＭＲ２は、制御装置３０からの操作信号ｍ１，ｍ２によって電子操作される。

【0022】

制御装置３０は、インバータＩＮＶを操作することで、モータジェネレータ２０の制御量を制御する装置である。さらに、制御装置３０は、高電圧バッテリ１０の温度が低い場合、その温度を上昇させるべく、高電圧バッテリ１０から平滑コンデンサ１２への電気エネルギの移動処理と、平滑コンデンサ１２から高電圧バッテリ１０への電気エネルギの移動処理とを行なう。これは、高電圧バッテリ１０の充放電による内部抵抗での発熱を狙った昇温制御である。昇温制御は、温度センサ３２によって検出される高電圧バッテリ１０の温度ＴＨや、監視装置３４によって検出される高電圧バッテリ１０の各電池セルＣｉ（ｉ＝１〜ｎ）の電圧（セル電圧Ｖｉ）に基づき行われる。

【0023】

ここで、高電圧バッテリ１０から平滑コンデンサ１２への電気エネルギの移動処理は、図２に示すように、高電圧バッテリ１０の電圧を昇圧して平滑コンデンサ１２に印加する昇圧処理となる。ここでは、まず、リレーＭＲ１を開状態として且つリレーＭＲ２を閉状態とする。そして、リレーＭＲ２によって高電圧バッテリ１０に接続されないレッグであるＶ相およびＷ相について、下側アームのスイッチング素子Ｓｖｎ，Ｓｗｎをオン操作する。これにより、高電圧バッテリ１０、リレーＭＲ２，モータジェネレータ２０、スイッチング素子Ｓｖｎ，Ｓｗｎを備えるループ経路に電流が流れ、モータジェネレータ２０に電気エネルギが蓄えられる。次に、スイッチング素子Ｓｖｎ，Ｓｗｎをオフ操作することで、モータジェネレータ２０、ダイオードＤｖｐ，Ｄｗｐ、平滑コンデンサ１２、高電圧バッテリ１０およびリレーＭＲ２を備えるループ経路に電流が流れ、平滑コンデンサ１２が充電される。

【0024】

一方、平滑コンデンサ１２から高電圧バッテリ１０への電気エネルギの移動処理は、図３に示すように、平滑コンデンサ１２の電圧を降圧して高電圧バッテリ１０に印加する降圧処理となる。ここでは、まず、リレーＭＲ２によって高電圧バッテリ１０に接続されないレッグであるＶ相およびＷ相について、上側アームのスイッチング素子Ｓｖｐ，Ｓｗｐをオン操作する。これにより、平滑コンデンサ１２、スイッチング素子Ｓｖｐ，Ｓｗｐ、モータジェネレータ２０、リレーＭＲ２、高電圧バッテリ１０を備えるループ経路に電流が流れ、モータジェネレータ２０に電気エネルギが蓄えられる。次に、スイッチング素子Ｓｖｐ，Ｓｗｐをオフ操作することで、モータジェネレータ２０、リレーＭＲ２，高電圧バッテリ１０、ダイオードＤｖｎ，Ｄｗｎを備えるループ経路に電流が流れる。

【0025】

このように、高電圧バッテリ１０と平滑コンデンサ１２との間で電気エネルギの移動処理を行なうことで、高電圧バッテリ１０のエネルギ消費を抑制しつつ、これを昇温することができる。

【0026】

図４に、本実施形態にかかる昇温制御の処理手順を示す。この処理は、制御装置３０によって実行される。なお、この処理は、本実施形態にかかる昇温制御手段を構成する。

【0027】

この一連の処理では、まず温度センサ３２によって検出される高電圧バッテリ１０の温度ＴＨが、規定温度Ｔｔｈ以上であるか否かを判断する。ここで、規定温度Ｔｔｈは、高電圧バッテリ１０の出力可能な電力が、車両の走行開始に要求される出力未満となる温度の上限値に応じて設定すればよい。ここで、車両の走行開始に要求される出力とは、車載主機のためのエネルギ貯蔵手段として高電圧バッテリ１０のみを備える車両にあっては、車両の発進に要求される出力とすればよい。また、たとえば内燃機関を主機としてさらに備えて且つ、内燃機関の起動手段がモータジェネレータ２０であるハイブリッド車にあっては、内燃機関の起動に要求される出力とすればよい。

【0028】

ステップＳ１０において、規定温度Ｔｔｈ未満であると判断される場合、車両の発進に先立ち、高電圧バッテリ１０の昇温制御が必要と考えられることから、ステップＳ１２に移行する。ステップＳ１２においては、リレーＭＲ１を開状態として且つ、リレーＭＲ２を閉操作する。なお、この処理は、車両の発進に先だって行われることを想定しており、リレーＭＲ１は特段の事情がない限り開状態となっていると考えられる。

【0029】

続くステップＳ１４においては、先の図２に示した高電圧バッテリ１０の放電処理と、先の図３に示した高電圧バッテリ１０の充電処理とからなる一対の処理について、その１周期の逆数（充放電周波数ｆｂｂ）を設定する。ここでは、セル電圧Ｖｉの最低値Ｖｍｉｎと、温度ＴＨとに基づき、充放電周波数ｆｂｂを可変設定する。この処理は、本実施形態にかかる周期可変手段を構成する。

【0030】

これは、電池セルＣｉの端子電圧を下限値以上とするとの条件下、高電圧バッテリ１０の発熱量を極力大きくするための設定である。すなわち、充放電周波数ｆｂｂを低周波とするほど、先の図２に示した高電圧バッテリ１０の放電期間が長くなり、ひいては平滑コンデンサ１２の充電電圧が高くなる。このため、高電圧バッテリ１０の充電電流量が大きくなり、図５に示すように、発熱量が大きくなる。ただし、高電圧バッテリ１０の放電期間が長くなると、図５に高電圧バッテリ１０を構成する電池セルＣｉを７セルとした簡易なシミュレーション結果にて例示するように、充放電に伴う端子電圧の最低値が低下するため、端子電圧の下限値（図中、１７．５Ｖ）以上との制約に抵触するおそれがでてくる。

【0031】

そこで、セル電圧Ｖｉの最低値Ｖｍｉｎが低いほど、充放電周波数ｆｂｂを上昇させる。これは、充放電周波数ｆｂｂが小さいほど、先の図２に示した高電圧バッテリ１０の放電期間が長くなり、ひいては放電量が大きくなることに鑑みたものである。すなわち、放電量が大きいほど電池セルＣｉの端子電圧が低下する一方、電池セルＣｉの端子電圧には下限値が存在する。このため、端子電圧が下限値を下回らない範囲で実現可能な充放電周波数ｆｂｂの最低値は、最低値Ｖｍｉｎが低いほど高くなる。

【0032】

また、温度ＴＨが低いほど、充放電周波数ｆｂｂを上昇させる。これは、温度ＴＨが低いほど、高電圧バッテリ１０の内部抵抗が大きくなるため、先の図２に示した高電圧バッテリ１０の端子電圧が低くなることに鑑みたものである。ここで、電池セルＣｉの端子電圧には下限値があることから、端子電圧が下限値を下回らない範囲で実現可能な充放電周波数ｆｂｂの最低値は、温度ＴＨが低いほど高くなる。

【0033】

なお、本実施形態では、充放電周波数ｆｂｂを、モータジェネレータ２０が回転しない高周波数とする。具体的には、モータジェネレータ２０の駆動時における電気角周波数の最大値の「１／５」以上（望ましくは、「１／４」以上）に設定する。充放電周波数ｆｂｂを高周波とすることで、停止状態からロータ２０ｒが回転を開始することが困難となり、停止状態を維持することができる。

【0034】

続くステップＳ１６においては、スイッチング素子Ｓｖｎ，Ｓｗｎをオン・オフ操作する。ここで、スイッチング素子Ｓｖｎ，Ｓｗｎのオン・オフの周期や、周期に対するオン時間の時比率は、スイッチング素子Ｓｖｎ，Ｓｗｎに流れる電流が許容最大電流以下となるように設定される。

【0035】

続くステップＳ１８では、ステップＳ１６の処理の継続時間が「１／ｆｂｂ」となったか否かを判断する。これは、先の図２に示した処理を行なう期間と、先の図３に示した処理を行なう期間とを等しくしたための設定である。そして、ステップＳ１８において肯定判断される場合、ステップＳ２０において、スイッチング素子Ｓｖｐ，Ｓｗｐをオン・オフ操作する。ここで、スイッチング素子Ｓｖｐ，Ｓｗｐのオン・オフの周期や、周期に対するオン時間の時比率は、スイッチング素子Ｓｖｐ，Ｓｗｐに流れる電流が許容最大電流以下となるように設定される。この処理は、「１／２ｆｂｂ」に渡って継続される（ステップＳ２２）。そして、「１／２ｆｂｂ」だけ継続した後、ステップＳ１０に戻る。

【0036】

なお、ステップＳ１０において肯定判断される場合、この一連の処理を一旦終了する。

【0037】

図６に、充放電周波数ｆｂｂを「５０Ｈｚ」とし、高電圧バッテリ１０を構成する電池セルＣｉを７個とした場合について、バッテリの端子電圧や、これに対する平滑コンデンサの電圧、さらには充放電電流のシミュレーション結果を示す。ここで、７セルの端子電圧は１７．５Ｖ〜３０Ｖ弱で変動しているが、これは実際の高電圧バッテリ１０の端子電圧を意味するものではない。これは、あくまでシミュレーションの便宜上、高電圧バッテリ１０を７セルで構成したと仮定した結果に過ぎない。

【0038】

図７に、本実施形態にかかる効果を示す。図示されるように、「−２０°Ｃ」の高電圧バッテリ１０を４．６分で「−１°Ｃ」程度まで上昇させることができた。

【0039】

以下、本実施形態にかかる効果のいくつかを記載する。

【0040】

（１）高電圧バッテリ１０から平滑コンデンサ１２への電気エネルギの移動処理と、平滑コンデンサ１２から高電圧バッテリ１０への電気エネルギの移動処理とによって、高電圧バッテリ１０を昇温することができる。

【0041】

（２）セル電圧Ｖｉの最低値Ｖｍｉｎが低いほど充放電周波数ｆｂｂを上昇させることで、セル電圧Ｖｉを下限値以上とする旨の制約の下、高電圧バッテリ１０の発熱量を極力大きくすることができる。

【0042】

（３）温度ＴＨが低いほど充放電周波数ｆｂｂを上昇させることで、セル電圧Ｖｉを下限値以上とする旨の制約の下、高電圧バッテリ１０の発熱量を極力大きくすることができる。

【0043】

（４）昇温制御に、主機用のモータジェネレータ２０やインバータＩＮＶを用いた。この場合、定格電流等が大きいため、昇温に必要な電流を十分に流すことができる。
＜第２の実施形態＞
以下、第２の実施形態について、先の第１の実施形態との相違点を中心に図面を参照しつつ説明する。

【0044】

図８に、本実施形態にかかる昇温制御の処理手順を示す。この処理は、制御装置３０によって実行される。なお、図８において、先の図４に示した処理に対応するものについては、便宜上、同一のステップ番号を付している。

【0045】

図示されるように、本実施形態では、周期可変手段を変更する。すなわち、図中、ステップＳ１４ａに示されるように、本実施形態では、充放電周波数ｆｂｂを、電池セルＣｉの充電率の最小値ＳＯＣｍｉｎと、温度ＴＨとに応じて可変設定する。詳しくは、充電率の最小値ＳＯＣｍｉｎが低いほど充放電周波数ｆｂｂを高周波とする。これは、図９に、高電圧バッテリ１０を構成する電池セルＣｉが７個であるとした簡易なシミュレーション結果に示されるように、充電率が低いほど、充放電に伴う端子電圧の最低値が低下することに鑑みたものである。
＜第３の実施形態＞
以下、第３の実施形態について、先の第１の実施形態との相違点を中心に図面を参照しつつ説明する。

【0046】

図１０に、本実施形態にかかる平滑コンデンサ１２から高電圧バッテリ１０への電気エネルギの移動処理を示す。図示されるように、本実施形態では、スイッチング素子Ｓｕｐをオン操作することで、平滑コンデンサ１２から高電圧バッテリ１０へ電気エネルギを移動させる。

【0047】

図１１に、本実施形態にかかる昇温制御の処理手順を示す。この処理は、制御装置３０によって実行される。なお、図１１において、先の図４に示した処理に対応する処理については、便宜上、同一のステップ番号を付している。

【0048】

図示されるように、本実施形態では、ステップＳ２０ａにおいて、スイッチング素子Ｓｕｐをオン・オフ操作する。ここで、一度のオン時間は、スイッチング素子Ｓｕｐを流れる電流量がスイッチング素子Ｓｕｐの許容最大電流以下となるように設定される。

【0049】

このように、本実施形態では、ステータコイルｗｕ，ｗｖ，ｗｗを介すことなく、平滑コンデンサ１２から高電圧バッテリ１０へと電気エネルギを充電するため、充電電流を大きくすることが容易である。このため、昇温効果を高めることが容易となる。

【0050】

図１２に、本実施形態の効果を示す。図１３は、本実施形態にかかる充放電周波数ｆｂｂと発熱量等の関係についてのバッテリを７個の電池セルとした場合の簡易なシミュレーション結果を示す。また、図１４は、昇温制御に際してバッテリを７個の電池セルとした場合の端子電圧等の推移を示す。
＜第４の実施形態＞
以下、第４の実施形態について、先の第３の実施形態との相違点を中心に図面を参照しつつ説明する。

【0051】

上記実施形態では、先の図２に示した処理によって平滑コンデンサ１２の充電処理を「１／２ｆｂｂ」の時間に渡って継続した後、直ちにスイッチング素子Ｓｕｐをオン操作した。しかし、この場合、スイッチング素子Ｓｕｐをオン操作した際に、先の図２の下方に示した経路に電流が流れている場合には、モータジェネレータ２０からダイオードＤｕｐ，Ｄｕｎを介して平滑コンデンサ１２へと流れる電流も存在することとなり、損失の増大につながるおそれがある。

【0052】

そこで本実施形態では、図１５に示すように、昇圧制御にかかる処理を変更する。図１５は、本実施形態にかかる昇温制御の処理手順を示す。なお、図１１において、先の図４に示した処理に対応する処理については、便宜上、同一のステップ番号を付している。

【0053】

図示されるように、本実施形態では、平滑コンデンサ１２の充電処理を「１／２ｆｂｂ」の時間に渡って継続した後、平滑コンデンサ１２の充電処理を終了し、モータジェネレータ２０の各ステータコイルｗｕ，ｗｖ，ｗｗに流れる電流ｉｕ，ｉｖ，ｉｗがゼロとなるまで待機する（ステップＳ２４）。これにより、スイッチング素子Ｓｕｐをオン操作することで、モータジェネレータ２０やダイオードＤｖｐ，Ｄｗｐに電流は流れず、平滑コンデンサ１２の放電電流の流通経路は、スイッチング素子Ｓｕｐを備える経路に限定される。

【0054】

図１６は、本実施形態にかかる昇温制御を、高電圧バッテリ１０を構成する電池セルＣｉを７個と仮定して簡易的にシミュレートした結果である。図示されるように、本実施形態では、スイッチング素子Ｓｖｎ，Ｓｗｎのオン・オフ操作の終了後、スイッチング素子Ｓｕｐのオン操作までに待機時間Ｔｗが存在する。
＜第５の実施形態＞
以下、第５の実施形態について、先の第１の実施形態との相違点を中心に図面を参照しつつ説明する。

【0055】

図１７に、本実施形態にかかるシステム構成を示す。なお、図１７において、先の図１に示した部材に対応するものについては、便宜上、同一の符号を付している。

【0056】

本実施形態では、高電圧バッテリ１０と平滑コンデンサ１２との間の電気エネルギの移動処理に際して、高電圧バッテリ１０の正極との接続対象を、モータジェネレータ２０の中性点とする。

【0057】

図１８に、高電圧バッテリ１０から平滑コンデンサ１２への電気エネルギの移動処理を示す。ここでは、まず、リレーＭＲ１を開状態として且つリレーＭＲ２を閉状態とする。そして、下側アームのスイッチング素子Ｓｕｎ，Ｓｖｎ，Ｓｗｎをオン操作する。これにより、高電圧バッテリ１０、リレーＭＲ２，モータジェネレータ２０、スイッチング素子Ｓｕｎ，Ｓｖｎ，Ｓｗｎを備えるループ経路に電流が流れ、モータジェネレータ２０に電気エネルギが蓄えられる。次に、スイッチング素子Ｓｕｎ，Ｓｖｎ，Ｓｗｎをオフ操作することで、モータジェネレータ２０、ダイオードＤｕｐ，Ｄｖｐ，Ｄｗｐ、平滑コンデンサ１２、高電圧バッテリ１０およびリレーＭＲ２を備えるループ経路に電流が流れ、平滑コンデンサ１２が充電される。

【0058】

図１９に、平滑コンデンサ１２から高電圧バッテリ１０への電気エネルギの移動処理を示す。ここでは、まず、上側アームのスイッチング素子Ｓｕｐ，Ｓｖｐ，Ｓｗｐをオン操作する。これにより、平滑コンデンサ１２、スイッチング素子Ｓｕｐ，Ｓｖｐ，Ｓｗｐ、モータジェネレータ２０、リレーＭＲ２、高電圧バッテリ１０を備えるループ経路に電流が流れ、モータジェネレータ２０に電気エネルギが蓄えられる。次に、スイッチング素子Ｓｕｐ，Ｓｖｐ，Ｓｗｐをオフ操作することで、モータジェネレータ２０、リレーＭＲ２，高電圧バッテリ１０、ダイオードＤｕｎ，Ｄｖｎ，Ｄｗｎを備えるループ経路に電流が流れる。
＜第６の実施形態＞
以下、第６の実施形態について、先の第３の実施形態との相違点を中心に図面を参照しつつ説明する。

【0059】

上記第３の実施形態では、基本的に車両の発進前に昇温制御を行なうことを想定した。この場合、昇温制御による電磁ノイズがユーザに知覚されるおそれがある。特に、車載主機としてモータジェネレータ２０のステータコイルｗｕ，ｗｖ，ｗｗを利用した電気エネルギの移動処理を行なう場合、移動処理に伴う磁気ノイズが車室内等に伝達されやすい傾向にあることが発明者らによって見出されている。

【0060】

そこで本実施形態では、スイッチング素子Ｓｖｎ，Ｓｗｎやスイッチング素子Ｓｕｐのオン・オフの一周期の逆数（スイッチング周波数ｆｓｗ）を操作量として、電磁ノイズによって生じる音を制御する。これは、図２０に示す関係を利用するものである。すなわち、ドレミでいう「ラ」の音は、「４４０Ｈｚ×２＾ｎ：ｎ＝０，１，２…」であり、「レ」の音は、「５８７．３３Ｈｚ×２＾ｎ：ｎ＝０，１，２，３…」である。このため、電磁ノイズを利用して演奏したい音楽を予め定めておき、その楽譜に沿って、スイッチング周波数ｆｓｗを変動させることで、音楽を奏でることができる。ちなみに、図２０における４４０Ｈｚ以外に付与された「係数」は、４４０Ｈｚによる除算値を示している。

【0061】

図２１に、本実施形態にかかる昇温制御の処理手順を示す。この処理は、制御装置３０によって、たとえば所定周期でくり返し実行される。なお、図２１において、先の図４に示した処理に対応するものについては、便宜上、同一のステップ番号を付している。なお、図２１に示す処理は、昇温制御手段を構成するとともに、音制御手段を構成する。

【0062】

この一連の処理では、ステップＳ１２の処理が完了する場合、ステップＳ２６において、スイッチング周波数ｆｓｗを設定する。この処理は、上記楽譜の音に応じた周波数を設定する処理である。ここで、たとえばスイッチング周波数ｆｓｗを「１．７６ｋＨｚ〜１４．０８ｋＨｚ」の範囲に予め設定する場合、「ラ」の音は、「１．７６ｋＨｚ×２＾ｎ：ｎ＝０〜３」とすることで実現することができる。

【0063】

スイッチング周波数ｆｓｗが設定されると、高電圧バッテリ１０から平滑コンデンサ１２への電気エネルギの移動処理と、平滑コンデンサ１２から高電圧バッテリ１０への電気エネルギの移動処理とを、「１／ｆｂｂ」の期間にわたって行った後、ステップＳ２８において、温度ＴＨが規定温度Ｔｔｈ以上であるか否かを判断する。そして、ステップＳ２８において否定判断される場合、ステップＳ３０において音を変更するタイミングであるか否かを判断する。これは、上記楽譜に従って判断されるものである。

【0064】

そして、ステップＳ３０において否定判断される場合には、ステップＳ１４に戻る一方、ステップＳ３０において肯定判断される場合には、ステップＳ２６に戻る。
＜第７の実施形態＞
以下、第７の実施形態について、先の第１の実施形態との相違点を中心に図面を参照しつつ説明する。

【0065】

図２２に、本実施形態にかかるシステム構成を示す。なお、図２２において、先の図１に示した部材に対応するものについては、便宜上、同一の符号を付している。

【0066】

本実施形態では、インバータＩＮＶの高電位側の入力端子と高電圧バッテリ１０の正極との間を開閉するリレーＭＲ１ａに加えて、インバータＩＮＶの低電位側の入力端子と高電圧バッテリ１０の負極との間を開閉するリレーＭＲ１ｂを備える。また、Ｕ相のステータコイルｗｕと中性点との間を開閉するリレーＭＲ３と、Ｗ相のステータコイルｗｗと中性点との間を開閉するリレーＭＲ４とを備える。さらに、車両の外部の商用電源４０と中性点との間を開閉するリレーＭＲ５と、商用電源４０とステータコイルｗｗおよびリレーＭＲ４間を開閉するリレーＭＲ６とを備える。

【0067】

こうした構成によれば、トランス等の絶縁型コンバータを用いることなく、商用電源４０の電気エネルギを高電圧バッテリ１０に充電することが可能となる。

【0068】

すなわち、高電圧バッテリ１０に商用電源４０の電気エネルギを充電するに際しては、まず、リレーＭＲ１ａ，ＭＲ１ｂ，ＭＲ２を開操作し、高電圧バッテリ１０と平滑コンデンサ１２との間の絶縁を保った状態で、スイッチング素子Ｓｖｎ，Ｓｗｎをオン・オフ操作することで、平滑コンデンサ１２を充電する。これは、図２３、図２４に示す態様で行われる。

【0069】

すなわち、図２３に示すように、商用電源４０の端子のうち、ステータコイルｗｗ側が正である場合、スイッチング素子Ｓｖｎ，Ｓｗｎをオン操作することで、商用電源４０、ステータコイルｗｗ、スイッチング素子Ｓｗｎ，ダイオードＤｖｎ、ステータコイルｗｖを備えるループ経路に電流が流れ、ステータコイルｗｖ，ｗｗに電気エネルギが蓄えられる。次に、スイッチング素子Ｓｖｎ，Ｓｗｎをオフ操作することで、ステータコイルｗｗ、ダイオードＤｗｐ，平滑コンデンサ１２、ダイオードＤｖｎ、ステータコイルｗｖ、および商用電源４０を備えるループ経路に電流が流れ、平滑コンデンサ１２が充電される。図２４は、商用電源４０の出力電圧の極性が逆の場合を示している。

【0070】

こうして平滑コンデンサ１２が充電された後、リレーＭＲ５，ＭＲ６を開操作し、先の図３に示した要領で、平滑コンデンサ１２から高電圧バッテリ１０に電気エネルギを移動させることで、商用電源４０と高電圧バッテリ１０との絶縁を維持しつつ、商用電源４０の電気エネルギを高電圧バッテリ１０に充電することができる。
＜その他の実施形態＞
なお、上記各実施形態は、以下のように変更して実施してもよい。

【0071】

「切替回路について」
（ａ）上下アームの接続点に接続する高電圧バッテリの電極
上記第１の実施形態（図１）において例示したものに限らず、たとえば図２５に示されるものであってもよい。図２５に示す例では、インバータＩＮＶの低電位側の入力端子および高電圧バッテリ１０の負極間を開閉するリレーＭＲ１と、Ｕ相の高電位側のスイッチング素子Ｓｕｐおよび低電位側のスイッチング素子Ｓｕｎの接続点および高電圧バッテリ１０の負極間を開閉するリレーＭＲ２とを備える。この場合、リレーＭＲ１が開且つリレーＭＲ２が閉となる第２状態において、スイッチング素子Ｓｖｐ，Ｓｗｐをオン状態とすることで、高電圧バッテリ１０、スイッチング素子Ｓｖｐ，Ｓｖｎ、モータジェネレータ２０、リレーＭＲ２を備えるループ経路に電流が流れ、モータジェネレータ２０のコイルにエネルギが蓄積される。その後、スイッチング素子Ｓｖｐ，Ｓｗｐをオフ状態とすることで、モータジェネレータ２０、高電圧バッテリ１０、平滑コンデンサ１２、ダイオードＤｖｎ，Ｄｗｎを備えるループ経路に電流が流れ、平滑コンデンサ１２が充電される。これに対し、スイッチング素子Ｓｕｎをオン状態とすることで、平滑コンデンサ１２から高電圧バッテリ１０に電気エネルギを移動させることができる。

【0072】

（ｂ）第２状態において高電圧バッテリ１０に接続される上下アームの接続点のレッグ数
上記第１の実施形態（図１）では、１レッグ（Ｕ相）としたがこれに限らない。たとえば、Ｕ相およびＶ相の上記接続点と高電圧バッテリ１０の正極とを接続してもよい。この場合、Ｗ相のスイッチング素子Ｓｗ＃のオン・オフ操作によって昇圧処理や降圧処理を行なうことができる。

【0073】

（ｃ）中性点と接続される高電圧バッテリ１０の電極
上記第５の実施形態（図１７）において例示したものに限らず、たとえば図２６において例示したものであってもよい。この場合、上側アームのスイッチング素子Ｓ￥ｐをオン・オフ操作することで、高電圧バッテリ１０の電圧を昇圧して平滑コンデンサ１２に充電する昇圧処理を行なうことができる。また、下側アームのスイッチング素子Ｓ￥ｎをオン・オフ操作することで、平滑コンデンサ１２の充電電圧を降圧して高電圧バッテリ１０に充電する降圧処理を行なうことができる。

【0074】

（ｄ）高電圧バッテリ１０に接続されるモータジェネレータ２０の端子
中性点に限らない。たとえばデルタ結線されたモータジェネレータにおけるいずれか１つの端子としてもよい。この場合、その１つの端子とモータジェネレータのステータコイルを介することなく接続されるレッグ以外のレッグについて、スイッチング素子Ｓ￥＃をオン・オフ操作することで、上記第５の実施形態と同様、昇圧処理や降圧処理を行なうことができる。

【0075】

（ｅ）第２状態における第１蓄電手段および第２接続手段と同電位となる端子
第１状態において同電位となる端子と同じものに限らない。たとえば、図２７に例示される構成によって実現されるものであってもよい。図２７におけるリレーＭＲ７は、高電圧バッテリ１０の負極とインバータＩＮＶの低電位側入力端子間を開閉する。また、リレーＭＲ８は、高電圧バッテリ１０の負極とモータジェネレータ２０の中性点との間を開閉する。リレーＭＲ１０は、インバータＩＮＶの高電位側入力端子と平滑コンデンサ１２との間を開閉する。リレーＭＲ９は、モータジェネレータ２０の中性点と、平滑コンデンサ１２およびリレーＭＲ１０間を開閉する。この構成では、第１状態において、リレーＭＲ７，ＭＲ１０が閉且つ、リレーＭＲ８，ＭＲ９が開であり、第２状態において、リレーＭＲ７，ＭＲ１０が開且つ、リレーＭＲ８，ＭＲ９が閉である。

【0076】

そして第２状態では、図２８に示す態様にて高電圧バッテリ１０から平滑コンデンサ１２への電気エネルギの移動処理がなされる。すなわち、上側アームのスイッチング素子Ｓ￥ｐをオン操作することで、高電圧バッテリ１０、上側アームのスイッチング素子Ｓ￥ｐ、モータジェネレータ２０を備えるループ経路に電流が流れ、モータジェネレータ２０のステータコイルｗｕ，ｗｖ，ｗｗに電気エネルギが蓄えられる。次に、上側アームのスイッチング素子Ｓ￥ｐをオフ操作することで、モータジェネレータ２０、平滑コンデンサ１２、下側アームのダイオードＤ￥ｎを備えるループ経路に電流が流れ、平滑コンデンサ１２が充電される。

【0077】

その後、図２９に示す態様にて、下側アームのスイッチング素子Ｓ￥ｎをオン操作することで、平滑コンデンサ１２、モータジェネレータ２０、下側アームのスイッチング素子Ｓ￥ｎを備えるループ経路に電流が流れ、モータジェネレータ２０のステータコイルｗｕ，ｗｖ，ｗｗに電気エネルギが蓄えられる。次に、下側アームのスイッチング素子Ｓ￥ｎをオフ操作することで、モータジェネレータ２０、上側アームのダイオードＤ￥ｐ、および高電圧バッテリ１０を備えるループ経路に電流が流れ、高電圧バッテリ１０が充電される。

【0078】

なお、図２８に示した処理による平滑コンデンサ１２への電気エネルギの移動処理によれば、平滑コンデンサ１２の充電電圧の絶対値は、高電圧バッテリ１０の端子電圧よりも小さい値から大きい値まで任意に制御できる。このため、高電圧バッテリ１０から平滑コンデンサ１２への電気エネルギの移動処理は、必ずしも昇圧処理とはならず、降圧処理となる場合もある。また、図２９に示した平滑コンデンサ１２から高電圧バッテリ１０への電気エネルギの移動処理についても、必ずしも降圧処理とならず、昇圧処理となる場合もある。

【0079】

（ｆ）流通規制要素を構成する直流交流変換回路
単一のインバータＩＮＶに限らず、たとえば、図３０に示す一対のインバータＩＮＶａ，ＩＮＶｂであってもよい。図３０では、高電圧バッテリ１０に、インバータＩＮＶａの高電位側入力端子および低電位側入力端子が接続されるとともに、高電圧バッテリ１０の負極にインバータＩＮＶｂの低電位側の入力端子が接続され、高電圧バッテリ１０の正極にリレーＭＲ１ｂを介してインバータＩＮＶｂの高電位側入力端子が接続されている。一方、リレーＭＲ１ａは、インバータＩＮＶａの高電位側入力端子と平滑コンデンサ１２ａとの間を開閉する。また、リレーＭＲ３は、インバータＩＮＶａに接続されたモータジェネレータ２０ａの中性点と、インバータＩＮＶｂに接続されたモータジェネレータ２０ｂの中性点との間を開閉する。こうした構成において、リレーＭＲ１ａ，ＭＲ１ｂを開として且つリレーＭＲ３を閉とすることで、第２状態を実現することができる。

【0080】

第２状態においては、図３１に示す態様にて高電圧バッテリ１０から平滑コンデンサ１２への電気エネルギの移動処理がなされる。すなわち、インバータＩＮＶａの上側アームのスイッチング素子Ｓ￥ｐとインバータＩＮＶｂの下側アームのスイッチング素子Ｓ￥ｎとをオン操作する。これにより、高電圧バッテリ１０、インバータＩＮＶａの上側アームのスイッチング素子Ｓ￥ｐ、モータジェネレータ２０ａ，２０ｂ、インバータＩＮＶｂの下側アームのスイッチング素子Ｓ￥ｎを備えるループ経路に電流が流れ、モータジェネレータ２０ａ，２０ｂに電気エネルギが蓄えられる。次に、インバータＩＮＶａの上側アームのスイッチング素子Ｓ￥ｐとインバータＩＮＶｂの下側アームのスイッチング素子Ｓ￥ｎとをオフ操作する。これにより、モータジェネレータ２０ａ，２０ｂ、インバータＩＮＶｂの上側アームのダイオードＤ￥ｐ、平滑コンデンサ１２ｂ、インバータＩＮＶａの下側アームのダイオードＤ￥ｎを備えるループ経路に電流が流れ、平滑コンデンサ１２ｂが充電される。

【0081】

次に、図３２に示す態様にて、平滑コンデンサ１２から高電圧バッテリ１０への電気エネルギの移動処理がなされる。すなわち、まず、インバータＩＮＶａの下側アームのスイッチング素子Ｓ￥ｎとインバータＩＮＶｂの上側アームのスイッチング素子Ｓ￥ｐとをオン操作する。これにより、平滑コンデンサ１２ｂ、インバータＩＮＶｂの上側アームのスイッチング素子Ｓ￥ｐ、モータジェネレータ２０ｂ，２０ａ、インバータＩＮＶａの下側アームのスイッチング素子Ｓ￥ｎを備えるループ経路に電流が流れ、モータジェネレータ２０ａ，２０ｂに電気エネルギが蓄積される。次に、インバータＩＮＶａの下側アームのスイッチング素子Ｓ￥ｎとインバータＩＮＶｂの上側アームのスイッチング素子Ｓ￥ｐとをオフ操作する。これにより、モータジェネレータ２０ｂ，２０ａ、インバータＩＮＶａの上側アームのダイオードＤ￥ｐ、高電圧バッテリ１０、インバータＩＮＶｂの下側アームのダイオードＤ￥ｎを備えるループ経路に電流が流れ、高電圧バッテリ１０が充電される。

【0082】

なお、図３１に示した処理による平滑コンデンサ１２ｂへの電気エネルギの移動処理によれば、平滑コンデンサ１２の充電電圧の絶対値は、高電圧バッテリ１０の端子電圧よりも小さい値から大きい値まで任意に制御できる。このため、高電圧バッテリ１０から平滑コンデンサ１２への電気エネルギの移動処理は、必ずしも昇圧処理とはならず、降圧処理となる場合もある。また、図３２に示した処理による平滑コンデンサ１２ｂから高電圧バッテリ１０への電気エネルギの移動処理は、平滑コンデンサ１２ｂの充電電圧が高電圧バッテリ１０の端子電圧よりも低い場合であっても可能である。このため、高電圧バッテリ１０への電気エネルギの移動処理は、必ずしも降圧処理とはならず、昇圧処理となる場合もある。

【0083】

（ｇ）第１蓄電手段、第２蓄電手段の数
双方が単一であることは必須ではなく、たとえば図３３に示されるように、高電圧バッテリ１０に並列に複数（ここでは、３個を例示）のインバータＩＮＶａ〜ＩＮＶｃを接続し、これらのそれぞれの平滑コンデンサ１２ａ，１２ｂ，１２ｃを利用してもよい。すなわち、この場合、リレーＭＲ１ａ，ＭＲ１ｂ，ＭＲ１ｃを開状態として且つリレーＭＲ２ａ，ＭＲ２ｂ，ＭＲ２ｃを閉状態とすることで、第２状態が実現される。そして、各インバータＩＮＶａ〜ＩＮＶｃを先の図２に示した要領で操作することで、平滑コンデンサ１２ａ〜１２ｃが充電される。次に、各インバータＩＮＶａ〜ＩＮＶｃを先の図３に示した要領で操作することで、平滑コンデンサ１２ａ〜１２ｃから高電圧バッテリ１０への電気エネルギの移動処理を行なうことができる。

【0084】

「流通規制要素について」
ＩＧＢＴとこれに逆並列接続されたダイオード（スイッチング素子Ｓ￥＃およびダイオードＤ￥＃）に限らない。たとえば、ＭＯＳ電界効果トランジスタであってもよい。この場合、その流通経路の両端（ソースおよびドレイン）の一方から他方と他方から一方との双方に電流を流すことができるため、理論上は、ダイオードは必須ではない。このため、たとえば先の図２において、スイッチング素子Ｓｖｎ，Ｓｗｎをオフ操作するとともに、スイッチング素子Ｓｖｐ，Ｓｗｐをオン操作することで、スイッチング素子Ｓｖｐ，Ｓｗｐを介して、モータジェネレータ２０に蓄えられたエネルギを放出することもできる。

【0085】

「直流交流変換回路について」
たとえば、回転機が５相回転機であるなら、直流交流変換回路としても、５相のものを用いればよい。

【0086】

「第１状態用開閉手段について」
電磁形リレーとしては、可動接点形のものに限らず、たとえば誘導形のものであってもよい。また、電磁形リレーに限らず、たとえば半導体リレー等であってもよい。

【0087】

「第２状態用開閉手段について」
電磁形リレーとしては、可動接点形のものに限らず、たとえば誘導形のものであってもよい。また、電磁形リレーに限らず、たとえば半導体リレー等であってもよい。

【0088】

「音制御手段について」
昇温制御手段の機能を併せ持つものに限らない。たとえば、車両に未確認の人が接近した場合等に、盗難防止を目的として非常アラームを鳴らすに際し、音制御手段を利用してもよい。この場合、音制御手段は、所定の楽譜に従って流通規制要素の開閉周波数（ｆｓｗ）を変動させるものである必要はない。

【0089】

また、たとえば、車両発進時等、車両内の他の電子機器の音がユーザに知覚されやすい状況において、これをキャンセルさせるノイズキャンセリング処理を行なうものとしてもよい。この場合も、音制御手段は、所定の楽譜に従って流通規制要素の開閉周波数（ｆｓｗ）を変動させるものとはならず、開閉周波数を周囲の音の周波数ｆｓｗに一致させるものとなる。ただし、この場合、音制御手段によって生じる音は周囲の音と逆位相とする必要がある。

【0090】

操作対象としては、直流交流変換回路に限らない。たとえば上記特許文献１に見られるように、バッテリとインバータとの間に介在する昇圧コンバータであってもよい。

【0091】

「充放電制御手段について」
第１蓄電手段および第２蓄電手段のいずれか一方から他方への電気エネルギの移動処理（第１移動処理）といずれか他方から一方への電気エネルギの移動処理（第２移動処理）との一対の期間について、それらの長さを相違させてもよい。

【0092】

第１蓄電手段および第２蓄電手段のいずれか一方から他方への電気エネルギの移動処理（第１移動処理）といずれか他方から一方への電気エネルギの移動処理（第２移動処理）との１周期を固定値としてもよい。すなわち、周期可変手段は必須ではない。

【0093】

「直流交流変換回路について」
車載主機としての回転機の端子に電圧を印加するものに限らない。たとえば、車載補機用の回転機の端子に電圧を印加するものであってもよい。ただし、この場合、高電圧バッテリ１０の充放電電流が小さくなることから、図３３に例示したように、複数の直流交流変換回路を併用することが望ましい。

【0094】

「充放電制御によって回転機が回転しない設定について」
上記実施形態では、充放電周波数ｆｂｂを高周波とすることで、モータジェネレータ２０が回転しないように設定したがこれに限らない。たとえば、モータジェネレータ２０が駆動輪に常時連結された構成の場合、ブレーキの制動力よりもモータジェネレータ２０のトルクの方が小さくなるように充放電電流の絶対値を制限するようにしてもよい。

【0095】

また、モータジェネレータ２０が回転しない設定は必須ではない。たとえばモータジェネレータ２０の極対数が大きい場合、先の図２の昇圧処理によって固定される回転角度と先の図３の降圧処理によって固定される回転角度との機械角の差は非常に小さくなる。このため、たとえば、モータジェネレータ２０が駆動輪に常時連結されている構成であっても、機械的な遊びによってこの回転変動が吸収されると考えられる。また、たとえば、モータジェネレータ２０と駆動輪との機械的な連結を遮断するクラッチを備える構成にあっては、極対数に無関係に、クラッチを遮断状態として充放電処理をすることで、モータジェネレータ２０のロータの変動を許容することも可能である。

【0096】

「そのほか」
上記第５の実施形態（図１７）において、リレーＭＲ１を備えなくてもよい。すなわち、モータジェネレータ２０に駆動時には、インバータＩＮＶの入力端子に接続される直流電圧源を平滑コンデンサ１２とし、高電圧バッテリ１０を平滑コンデンサ１０の充電手段としてもよい。これについては、たとえば特開２０１０−２８９４１号公報や、特開２０１０−４１８６７号公報に記載された技術を採用すればよい。

【符号の説明】

【0097】

１０…高電圧バッテリ、２０…モータジェネレータ、３０…制御装置、ＩＮＶ…インバータ。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図8】

【図10】

【図11】

【図15】

【図17】

【図18】

【図19】

【図20】

【図21】

【図22】

【図23】

【図24】

【図25】

【図26】

【図27】

【図28】

【図29】

【図30】

【図31】

【図32】

【図33】

【図5】

【図6】

【図7】

【図9】

【図12】

【図13】

【図14】

【図16】