特許 6971140 回転電機の駆動装置

(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】6971140

(24)【登録日】2021年11月4日

(45)【発行日】2021年11月24日

(54)【発明の名称】回転電機の駆動装置

(51)【国際特許分類】

   H02P 5/74 20060101AFI20211111BHJP

   H02M 7/493 20070101ALI20211111BHJP

   H02M 7/48 20070101ALI20211111BHJP

【ＦＩ】

   H02P5/74

   H02M7/493ZHV

   H02M7/48 E

【請求項の数】1

【全頁数】11

(21)【出願番号】特願2017-239990(P2017-239990)

(22)【出願日】2017年12月14日

(65)【公開番号】特開2019-106848(P2019-106848A)

(43)【公開日】2019年6月27日

【審査請求日】2020年9月10日

(73)【特許権者】

【識別番号】000004695

【氏名又は名称】株式会社ＳＯＫＥＮ

(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】110001210

【氏名又は名称】特許業務法人ＹＫＩ国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】岡本 亮太郎

(72)【発明者】

【氏名】金城 博文

(72)【発明者】

【氏名】伊藤 悠二

(72)【発明者】

【氏名】八田 素嘉

(72)【発明者】

【氏名】川崎 宏治

【審査官】 島倉 理

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００４−３０４８６８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００３−１３４８８５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１３−２１９９０７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１４−１６５９８２（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｈ０２Ｐ ５／７４

Ｈ０２Ｍ ７／４９３

Ｈ０２Ｍ ７／４８

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

回転電機の駆動装置であって、
バッテリと、
前記バッテリと前記回転電機との間に並列に設けられた３つ以上のインバータであって、スイッチング素子を含み、前記スイッチング素子のスイッチング動作によって直流と交流との間で電力を変換する３つ以上のインバータと、
各インバータの直流側の正極を流れる電流値を検出する複数の電流センサと、
前記３つ以上のインバータそれぞれに制御信号を送ることで、各インバータが有する前記スイッチング素子のスイッチング動作を制御する制御装置であって、前記複数の電流センサの検出値に基づいて、直流側の正極における電流リプルの振幅が最大となるインバータを特定し、特定した前記インバータに対する制御信号の位相を、その他の複数のインバータに対する前記制御信号の位相とは異なる位相とする制御装置と、
を備えることを特徴とする回転電機の駆動装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、回転電機の駆動装置に関し、特に、スイッチング素子を含む複数のインバータを備えた駆動装置に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、回転電機を駆動力源として用いる電気自動車やハイブリッド自動車などの電動車両が知られている。このような電動車両には、回転電機を駆動するための駆動装置が搭載される。駆動装置は、バッテリと、スイッチング素子を含むインバータとを含んで構成される。スイッチング素子がスイッチング動作することにより、インバータにおいて直流と交流との間で電力が変換される。これにより、バッテリからの直流電力を交流電力に変換して回転電機に供給すると共に、回転電機からの交流電力を直流電力に変換してバッテリに供給することができる。

【0003】

駆動装置は、バッテリと回転電機の間に並列に設けられた複数のインバータを有する場合がある。例えば、電動車両に複数の回転電機が設けられた場合には、各回転電機に対応した複数のインバータが設けられる。また、例えば１つの回転電機が６相モータである場合などには、１つの回転電機に対して複数のインバータが設けられる場合もある。

【0004】

インバータに含まれるスイッチング素子がスイッチング動作することにより、直流電力に電流リプルが生じる。電流リプルは、スイッチング素子のスイッチング周波数に応じた周波数を有する脈動である。バッテリとインバータとの間に昇圧コンバータを持たない駆動装置においては、インバータからの電流リプルが直接バッテリに印加され、これによりバッテリの劣化などの問題が生じ得る。

【0005】

特に、バッテリと回転電機との間に複数のインバータが並列に設けられている場合、各インバータにより生じた電流リプルが合計されることで、大きな電流リプルがバッテリに印加される場合があった。

【0006】

従来、バッテリと回転電機との間に複数のインバータが並列に設けられた構成において、各インバータからの電流リプルを合計した合計電流リプルを抑制する技術が提案されている。例えば、特許文献１には、２つの回転電機に対応した２つのインバータを有する構成において、第１インバータと第２インバータとの間で、スイッチング素子を制御するスイッチング周波数を互いに異なる周波数とすることで、各インバータからの合計電流リプルを抑制する技術が開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0007】

【特許文献1】特開２０１２−１５７１７１号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0008】

上述のように、各インバータのスイッチング周波数を異なる周波数とすることで、各インバータからの合計電流リプルを抑制し得る。しかしながら、インバータのスイッチング周波数を変更すると問題が生じる場合がある。例えば、スイッチング周波数を最適値から増加させた場合には、インバータのスイッチング損失が増加するという問題が生じる。また、スイッチング周波数を増加させた場合、インバータにおける発熱量が増加するという問題も指摘できる。一方、スイッチング周波数を最適値から低下させた場合、回転電機のトルクリップルが増加するという問題が生じ得る。

【0009】

本発明の目的は、バッテリと回転電機との間に複数のインバータが並列に設けられた構成において、各インバータのスイッチング周波数を変更することなく、各インバータからの合計電流リプルを抑制することにある。

【課題を解決するための手段】

【0010】

本発明は、回転電機の駆動装置であって、バッテリと、前記バッテリと前記回転電機との間に並列に設けられた複数のインバータであって、スイッチング素子を含み、前記スイッチング素子のスイッチング動作によって直流と交流との間で電力を変換する複数のインバータと、前記複数のインバータそれぞれに制御信号を送ることで、各インバータが有する前記スイッチング素子のスイッチング動作を制御する制御装置であって、前記複数のインバータのうち少なくとも１つのインバータに対する制御信号の位相を、その他のインバータに対する前記制御信号の位相とは異なる位相とする制御装置と、を備えることを特徴とする回転電機の駆動装置である。

【0011】

インバータからの電流リプルの位相は、当該インバータに対する制御信号の位相に応じた位相となる。したがって、複数のインバータのうち少なくとも１つのインバータに対する制御信号の位相を、その他のインバータに対する制御信号の位相とは異なる位相とすることで、当該１つのインバータからの電流リプルの位相と、他のインバータからの電流リプルの位相とを異なる位相とすることができる。これにより、複数のインバータからの電流リプルが合計されたときに、当該１つのインバータからの電流リプルと、他のインバータからの電流リプルとが打ち消しあうために、合計電流リプルを抑制することができる。すなわち、バッテリに印加される電流リプルが抑制される。

【0012】

望ましくは、前記インバータは３つ以上設けられ、各インバータの直流側の正極を流れる電流値を検出する複数の電流センサをさらに備え、前記制御装置は、前記複数の電流センサの検出値に基づいて、直流側の正極における電流リプルの振幅が最大となるインバータに対する制御信号の位相を、その他の複数のインバータに対する前記制御信号の位相とは異なる位相とする、ことを特徴とする。

【0013】

直流側の正極における電流リプルの振幅が最大となるインバータに対する制御信号の位相を、その他のインバータに対する前記制御信号の位相とは異なる位相とすることで、複数のインバータからの電流リプルのうち振幅が最大の電流リプルの位相と、他の複数のインバータからの電流リプルの位相とを異なる位相とすることができる。これにより、複数のインバータからの電流リプルが合計されたときに、振幅が最大の電流リプルが、その他の複数のインバータからの複数の電流リプルによって打ち消されるから、合計電流リプルの抑制効果を高めることができる。

【発明の効果】

【0014】

本発明によれば、バッテリと回転電機との間に複数のインバータが並列に設けられた構成において、各インバータのスイッチング周波数を変更することなく、各インバータからの合計電流リプルを抑制することができる。

【図面の簡単な説明】

【0015】

【図1】第１実施形態に係る回転電機の駆動装置の構成概略図である。

【図2】第１実施形態における、各インバータに対する制御信号と、各インバータの直流側の正極における電流リプルとの位相関係、及び、バッテリに印加される電流リプルの振幅を示す図である。

【図3】第２実施形態に係る回転電機の駆動装置の構成概略図である。

【図4】第２実施形態における、各インバータに対する制御信号と、各インバータの直流側の正極における電流リプルとの位相関係、及び、バッテリに印加される電流リプルの振幅を示す図である。

【図5】第３実施形態に係る回転電機の駆動装置の構成概略図である。

【図6】第４実施形態に係る回転電機の駆動装置の構成概略図である。

【発明を実施するための形態】

【0016】

以下、本発明の実施形態について説明する。

【0017】

＜第１実施形態＞
図１は、第１実施形態に係る回転電機の駆動装置の構成概略図である。本実施形態における駆動装置は、２つの回転電機ＭＧ１及びＭＧ２を駆動するものである。本実施形態においては、回転電機ＭＧ１及びＭＧ２及び駆動装置は、ハイブリッド自動車や電気自動車などの電動車両に設けられる。

【0018】

回転電機ＭＧ１及びＭＧ２は、複数相（第１実施形態では３相）の交流により動作する交流回転電機であり、電動機としても発電機としても機能することができる。２つの回転電機ＭＧ１及びＭＧ２が設けられることで、一方の回転電機ＭＧ１を電動車両の駆動力源としている間に、他方の回転電機ＭＧ２で発電することが可能となっている。

【0019】

駆動装置は、バッテリ１０、２つのインバータ１２ａ及び１２ｂ、正極電力線Ｐ１及びＰ２、負極電力線Ｎ１及びＮ２、制御装置１４、ドライブ回路１６、並びに、各インバータに対応する平滑コンデンサ１８ａ及び１８ｂを含んで構成される。

【0020】

バッテリ１０は、直流電力を出力する二次電池であり、例えば、ニッケル水素電池やリチウムイオン電池などである。バッテリ１０は、複数の電池セル２２、バッテリ１０内部の配線であるバスバを含んで構成されている。バッテリ１０は、２００〜４００［Ｖ］程度の高電圧を出力可能となっている。また、バッテリ１０には、内部抵抗（抵抗成分）２４や内部インダクタンス（誘導成分）２６を含む内部インピーダンスが存在する。

【0021】

インバータ１２ａ及び１２ｂは、バッテリ１０と、回転電機ＭＧ１及びＭＧ２との間に並列に設けられる。具体的には、インバータ１２ａは、バッテリ１０と回転電機ＭＧ１との間に設けられ、インバータ１２ｂは、バッテリ１０と回転電機ＭＧ２との間に設けられる。

【0022】

インバータ１２ａは、複数のスイッチング素子３２を含んで構成される。スイッチング素子３２としては、例えばＩＧＢＴ（Insulated Gate Bipolar Transistor）やパワーＭＯＳＦＥＴ（Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor）などのパワー半導体素子が用いられる。複数のスイッチング素子３２により、回転電機ＭＧ１の各相に対応する複数のアームが構成される。図１に示すように、直流側の正極と負極との間に２つのスイッチング素子３２が直列に接続されて１つのアームが構成され、そのようなアームが３相分構成される。なお、各スイッチング素子３２に対してはフリーホイールダイオード（回生ダイオード）３４が並列に接続される。

【0023】

複数のスイッチング素子３２がスイッチング動作することによって、バッテリ１０からの直流電力が３相の交流電力に変換されて回転電機ＭＧ１に供給される。また、複数のスイッチング素子３２がスイッチング動作することによって、回転電機ＭＧ１が発電した交流電力が直流電力に変換されてバッテリ１０に供給される。

【0024】

インバータ１２ｂもインバータ１２ａと同様の構成を有する。

【0025】

正極電力線Ｐ１は、バッテリ１０の正極とインバータ１２ａの直流側の正極（以下単にインバータ１２ａの正極と記載する、インバータ１２ｂについても同様）とを接続するラインである。負極電力線Ｎ１は、バッテリ１０の負極とインバータ１２ａの直流側の負極（以下単にインバータ１２ａの負極と記載する、インバータ１２ｂについても同様）とを接続するラインである。また、正極電力線Ｐ２は、バッテリ１０の正極とインバータ１２ｂの正極とを接続するラインである。負極電力線Ｎ２は、バッテリ１０の負極とインバータ１２ｂの負極とを接続するラインである。

【0026】

上述のように、２つのインバータ１２ａ及び１２ｂは、バッテリ１０と回転電機ＭＧ１及びＭＧ２との間に並列に設けられるため、正極電力線Ｐ１及びＰ２は、バッテリ１０側の一部分が共用ラインとなっており、共通正極電力線Ｐｃとなっている。同様に、負極電力線Ｎ１及びＮ２は、バッテリ１０側の一部分が共用ラインとなっており、共通負極電力線Ｎｃとなっている。

【0027】

正極電力線Ｐ１及び負極電力線Ｎ１は、電力線抵抗２８ａ及び電力線インダクタンス３０ａを有している。同様に、正極電力線Ｐ２及び負極電力線Ｎ２は、電力線抵抗２８ｂ及び電力線インダクタンス３０ｂを有している。なお、図１においては、電力線抵抗２８ａが、正極電力線Ｐ１の抵抗と負極電力線Ｎ１の抵抗の双方を表し、電力線インダクタンス３０ａが、正極電力線Ｐ１のインダクタンスと負極電力線Ｎ１のインダクタンスの双方を表している。また、電力線抵抗２８ｂが、正極電力線Ｐ２の抵抗と負極電力線Ｎ２の抵抗の双方を表し、電力線インダクタンス３０ｂが、正極電力線Ｐ２のインダクタンスと負極電力線Ｎ２のインダクタンスの双方を表している。

【0028】

制御装置１４は、マイクロコンピュータなどから構築されたＥＣＵ（Electronic Control Unit）を含んで構成されている。制御装置１４は、インバータ１２ａ及び１２ｂが有する複数のスイッチング素子３２をオンあるいはオフさせるための制御信号を生成してインバータ１２ａ及び１２ｂに供給することで、インバータ１２ａ及び１２ｂのスイッチング素子３２のスイッチング制御を行う。制御装置１４は、上位の制御部（不図示）からの要求信号(例えば回転電機ＭＧの動作指示)とキャリア信号（例えば三角波）とに基づいて、制御信号を生成する。制御信号は、制御装置１４が設定した周波数及び位相を有する周期的な信号であり、本実施形態では矩形波である。ちなみに、複数のスイッチング素子３２のスイッチング周波数は、キャリア信号の周波数に応じて決定される。

【0029】

ドライブ回路１６は、例えば増幅回路、及びフォトカプラあるいはトランスなどの絶縁素子を含んで構成される。ドライブ回路１６は、低電圧系の制御装置１４からの制御信号を高電圧系の制御信号に変換してインバータ１２ａ及び１２ｂに供給する。

【0030】

インバータ１２ａが有する複数のスイッチング素子３２がスイッチング動作することで、正極電力線Ｐ１に電流リプルが発生する。電流リプルは、インバータ１２ａが有するスイッチング素子３２のスイッチング周波数に応じた周波数を有する脈動である。同様に、インバータ１２ｂが有する複数のスイッチング素子３２がスイッチング動作することで、正極電力線Ｐ２に電流リプルが発生する。

【0031】

平滑コンデンサ１８ａは、正極電力線Ｐ１と負極電力線Ｎ１との間に接続される。平滑コンデンサ１８ａは、インバータ１２ａからの電流リプルを抑制する効果を発揮する。平滑コンデンサ１８ｂは、正極電力線Ｐ２と負極電力線Ｎ２との間に接続される。平滑コンデンサ１８ｂは、インバータ１２ｂからの電流リプルを抑制する効果を発揮する。

【0032】

平滑コンデンサ１８ａ及び１８ｂは、インバータ１２ａ及び１２ｂからの電流リプルを抑制する効果を発揮するが、電流リプルを完全に取り除くことはできない。特に、平滑コンデンサ１８ａが設けられたことで、電池セル２２の負極→負極電力線Ｎ１→平滑コンデンサ１８ａ→正極電力線Ｐ１→電池セル２２の正極の直列回路が形成される。当該直列回路は、平滑コンデンサ１８ａ、内部インダクタンス２６、及び電力線インダクタンス３０ａを有していることから、電流リプルの周波数によっては、直列回路は直列共振回路となり得て、インバータ１２ａからの電流リプルが増幅される場合がある。同様に、電池セル２２の負極→負極電力線Ｎ２→平滑コンデンサ１８ｂ→正極電力線Ｐ２→電池セル２２の正極の直列回路においても、インバータ１２ｂからの電流リプルが増幅される場合がある。

【0033】

上述のように、インバータ１２ａからの電流リプル及びインバータ１２ｂからの電流リプルがバッテリ１０に印加され得る。特に、本実施形態における駆動回路においては、共通正極電力線Ｐｃ（あるいは共通負極電力線Ｎｃ）が形成されているから、共通正極電力線Ｐｃにおいて、インバータ１２ａから正極電力線Ｐ１を介して伝播してきた電流リプルと、インバータ１２ｂから正極電力線Ｐ２を介して伝播してきた電流リプルとが合計され、振幅の大きい合計電流リプルがバッテリ１０に印加され得る。

【0034】

本実施形態においては、制御装置１４は、インバータ１２ａに対する制御信号の位相を、インバータ１２ｂに対する制御信号の位相とは異なる位相とすることで、バッテリ１０に印加される電流リプルを抑制する。

【0035】

以下、図２を参照しながら本実施形態の効果について説明する。図２は、インバータ１２ａ及び１２ｂに対する制御信号と、インバータ１２ａ及び１２ｂの正極における電流リプルとの位相関係、及び、バッテリ１０に印加される電流リプルの振幅を示す図である。

【0036】

図２（ａ）は、インバータ１２ａに対する制御信号と、インバータ１２ｂに対する制御信号とが同位相である場合の図である。インバータ１２ａの正極における電流リプルの周波数は、インバータ１２ａに対する制御信号の周波数の２倍の周波数となっており、インバータ１２ｂの正極における電流リプルの周波数は、インバータ１２ｂに対する制御信号の周波数の２倍の周波数となっている。そして、インバータ１２ａの正極における電流リプルの位相は、インバータ１２ａに対する制御信号の位相に応じた位相となる。同様に、インバータ１２ｂの正極における電流リプルの位相は、インバータ１２ｂに対する制御信号の位相に応じた位相となる。

【0037】

したがって、インバータ１２ａに対する制御信号と、インバータ１２ｂに対する制御信号とが同位相であると、インバータ１２ａの正極における電流リプルの位相と、インバータ１２ｂの正極における電流リプルの位相が同位相となる。つまり、両電流リプルのピークのタイミングが一致してしまう。したがって、インバータ１２ａからの電流リプルと、インバータ１２ｂからの電流リプルが共通正極電力線Ｐｃにおいて合計されると、合計電流リプルの振幅が大きくなってしまう。これにより、バッテリ１０（特に電池セル２２）に振幅が大きい電流リプルが印加されてしまう。

【0038】

図２（ｂ）には、本実施形態において、インバータ１２ａに対する制御信号の位相を、インバータ１２ｂに対する制御信号の位相とは異なる位相とした場合の図である。制御信号において、実線がインバータ１２ａに対する制御信号の波形であり、破線がインバータ１２ｂに対する制御信号の波形である。図２（ｂ）に示す通り、本実施形態では、インバータ１２ａに対する制御信号とインバータ１２ｂに対する制御信号は、約９０度位相がずれている。

【0039】

このようにすることで、インバータ１２ａの正極における電流リプルの位相と、インバータ１２ｂの正極における電流リプルの位相とを異なる位相とすることができる。すなわち、両電流リプルのピークとなるタイミングをずらすことができる。

【0040】

したがって、インバータ１２ａからの電流リプルと、インバータ１２ｂからの電流リプルが共通正極電力線Ｐｃにおいて合計されると、両電流リプルが互いに打ち消しあうことになる。これにより、共通正極電力線Ｐｃにおいて合計電流リプルの振幅を抑制することができる。これにより、バッテリ１０に印加される電流リプルが抑制される。

【0041】

上述の通り、本実施形態によれば、インバータ１２ａに対する制御信号の位相とインバータ１２ｂに対する制御信号の位相を異なる位相とすることで、バッテリ１０に印加される電流リプルが抑制される。すなわち、本実施形態によれば、インバータ１２ａ及び１２ｂに対する制御信号の周波数を変更することなく、バッテリ１０に印加される電流リプルを抑制することができる。

【0042】

＜第２実施形態＞
図３は、第２実施形態に係る回転電機の駆動装置の構成概略図である。第２実施形態における駆動装置は、３つの回転電機ＭＧ１〜ＭＧ３を駆動するものである。第２実施形態における回転電機ＭＧ１〜ＭＧ３、バッテリ１０、インバータ１２ａ〜１２ｃ、平滑コンデンサ１８ａ〜１８ｃ、制御装置１４、及びドライブ回路１６の各部は第１実施形態と同様のものであるため、ここではそれら個々の説明は省略する。なお、図３においては、バッテリ１０の内部抵抗及び内部インダクタンス、並びに、正極電力線Ｐ１〜Ｐ３及び負極電力線Ｎ１〜Ｎ３の電力線抵抗及び電力線インダクタンスの図示は省略されている。

【0043】

第２実施形態においては、３つのインバータ１２ａ〜１２ｃが、バッテリ１０と、３つの回転電機ＭＧ１〜ＭＧ３との間に並列に設けられる。具体的には、インバータ１２ａは、バッテリ１０と回転電機ＭＧ１との間に設けられ、インバータ１２ｂは、バッテリ１０と回転電機ＭＧ２との間に設けられ、インバータ１２ｃは、バッテリ１０と回転電機ＭＧ３との間に設けられる。

【0044】

正極電力線Ｐ１は、バッテリ１０の正極とインバータ１２ａの正極とを接続するラインである。負極電力線Ｎ１は、バッテリ１０の負極とインバータ１２ａの負極とを接続するラインである。正極電力線Ｐ２は、バッテリ１０の正極とインバータ１２ｂの正極とを接続するラインである。負極電力線Ｎ２は、バッテリ１０の負極とインバータ１２ｂの負極とを接続するラインである。また、正極電力線Ｐ３は、バッテリ１０の正極とインバータ１２ｃの正極とを接続するラインである。負極電力線Ｎ３は、バッテリ１０の負極とインバータ１２ｃの負極とを接続するラインである。

【0045】

３つのインバータ１２ａ〜１２ｃは、バッテリ１０と回転電機ＭＧ１〜ＭＧ３との間に並列に設けられるため、正極電力線Ｐ１〜Ｐ３は、バッテリ１０側の一部分が共用ラインとなっており、共通正極電力線Ｐｃとなっている。同様に、負極電力線Ｎ１〜Ｎ３は、バッテリ１０側の一部分が共用ラインとなっており、共通負極電力線Ｎｃとなっている。

【0046】

第２実施形態では、各インバータの正極を流れる電流値を検出する複数の電流センサが設けられる。具体的には、インバータ１２ａの正極を流れる電流値を検出する電流センサ４０ａ、インバータ１２ｂの正極を流れる電流値を検出する電流センサ４０ｂ、及び、インバータ１２ｃの正極を流れる電流値を検出する電流センサ４０ｃが設けられる。より詳細には、電流センサ４０ａはインバータ１２ａと平滑コンデンサ１８ａ間を流れる電流値を検出し、電流センサ４０ｂはインバータ１２ｂと平滑コンデンサ１８ｂ間を流れる電流値を検出し、電流センサ４０ｃはインバータ１２ｃと平滑コンデンサ１８ｃ間を流れる電流値を検出する。電流センサ４０ａ〜４０ｃの検出値は制御装置１４に送られる。

【0047】

第２実施形態のように３つのインバータ１２ａ〜１２ｃを有する構成においても、各インバータ１２ａ〜１２ｃに対する３つの制御信号のうち、少なくとも１つの制御信号の位相を他の制御信号の位相と異なる位相にすることで、バッテリ１０に印加される電流リプルを抑制することができる。

【0048】

特に、第２実施形態においては、制御装置１４は、電流センサ４０ａ〜４０ｃの検出値に基づいて、複数のインバータ１２ａ〜１２ｃのうち、直流側の正極における電流リプルの振幅が最大となるインバータに対する制御信号の位相を、他の複数のインバータに対する制御信号の位相と異なる位相に設定する。なお、各インバータ１２ａ〜１２ｃの正極における電流リプルの振幅は、電流センサ４０ａ〜４０ｃが検出した、ある期間における最大電流値と最小電流値との差分により算出することができる。

【0049】

以下、図４を参照しながら本実施形態の効果について説明する。図４は、インバータ１２ａ〜１２ｃに対する制御信号と、インバータ１２ａ〜１２ｃの正極における電流リプルとの位相関係、及び、バッテリ１０に印加される電流リプルの振幅を示す図である。

【0050】

図４に示される通り、インバータ１２ａ〜１２ｃの正極における電流リプルの振幅を比較すると、インバータ１２ａの正極における電流リプルの振幅が最大となっている。したがって、制御装置１４は、インバータ１２ａに対する制御信号の位相を、インバータ１２ｂ及び１２ｃに対する制御信号の位相とは異なる位相としている。

【0051】

したがって、振幅が最大であるインバータ１２ａからの電流リプルの位相と、その他のインバータ１２ｂ及びｃの電流リプルの位相とが異なる位相となる。これにより、共通正極電力線Ｐｃにおいて、インバータ１２ａ〜１２ｃからの各電流リプルが合計されると、振幅が最大となるインバータ１２ａからの電流リプルが、その他のインバータ１２ｂ及び１２ｃからの電流リプルによって打ち消されるから、合計電流リプルの抑制効果を高めることができる。

【0052】

なお、第２実施形態に係る駆動装置は、３つのインバータ１２ａ〜１２ｃを有していたが、４つ以上のインバータを有する構成であってもよい。この場合であっても、各インバータに対応する複数の電流センサが設けられ、制御装置１４は、各電流センサの検出値に基づいて、複数のインバータのうち、直流側の正極における電流リプルの振幅が最大となるインバータに対する制御信号の位相を、他のインバータに対する制御信号の位相と異なる位相に設定するのが好ましい。

【0053】

＜第３実施形態＞
図５には、第３実施形態に係る回転電機の駆動装置の構成概略図である。第２実施形態における駆動装置は、第１実施形態と同様の構成を有する。第１実施形態との違いは、２つの回転電機ＭＧ１とＭＧ２とが機械式動力伝達機構５０によって互いに結合されている点である。

【0054】

機械式動力伝達機構５０は、例えば、クラッチ、差動歯車、遊星歯車、あるいは変速機などで構成される。

【0055】

第３実施形態のように、機械式動力伝達機構５０により結合された２つの回転電機ＭＧ１及びＭＧ２を駆動する駆動回路においても、インバータ１２ａに対する制御信号とインバータ１２ｂに対する制御信号の位相を異なる位相とすることで、バッテリ１０に印加される電流リプルを抑制することができる。

【0056】

＜第４実施形態＞
図６には、第４実施形態に係る回転電機の駆動装置の構成概略図である。第４実施形態における駆動装置も、第１実施形態と同様の構成を有する。第１実施形態との違いは、インバータ１２ａ及び１２ｂが、バッテリ１０と１つの６相回転電機ＭＧ１との間に並列に設けられている点である。図６に示すように、インバータ１２ａの交流側は、６相回転電機ＭＧ１が有する６つの電機子巻線のうち３つの電機子巻線に接続され、インバータ１２ｂの交流側は、６相回転電機ＭＧ１の残りの３つの電機子巻線に接続されている。

【0057】

第４実施形態のように、バッテリ１０と１つの回転電機ＭＧ１との間にインバータ１２ａ及び１２ｂが並列に設けられた構成においても、インバータ１２ａに対する制御信号とインバータ１２ｂに対する制御信号の位相を異なる位相とすることで、バッテリ１０に印加される電流リプルを抑制することができる。

【0058】

以上、本発明に係る実施形態を説明したが、本発明は上記実施形態に限られるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない限りにおいて種々の変更が可能である。

【符号の説明】

【0059】

１０ バッテリ、１２ａ〜１２ｃ インバータ、１４ 制御装置、１６ ドライブ回路、１８ａ〜１８ｃ 平滑コンデンサ、２２ 電池セル、２４ 内部抵抗、２６ 内部インダクタンス、２８ 電力線抵抗、３０ 電力線インダクタンス、３２ スイッチング素子、３４ フリーホイールダイオード、４０ａ〜４０ｃ 電流センサ、５０ 機械式動力伝達機構、ＭＧ１〜ＭＧ３ 回転電機、Ｐ１〜Ｐ３ 正極電力線、Ｐｃ 共通正極電力線、Ｎ１〜Ｎ３ 負極電力線、Ｎｃ 共通負極電力線。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】