2025-11622 電力変換装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2025011622

(43)【公開日】2025-01-24

(54)【発明の名称】電力変換装置

(51)【国際特許分類】

   H02M 7/48 20070101AFI20250117BHJP

   H02J 7/00 20060101ALI20250117BHJP

   H02M 7/12 20060101ALI20250117BHJP

【ＦＩ】

H02M7/48 E

H02J7/00 L

H02M7/12 601A

【審査請求】未請求

【請求項の数】8

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023113845

(22)【出願日】2023-07-11

(71)【出願人】

【識別番号】000004695

【氏名又は名称】株式会社ＳＯＫＥＮ

(71)【出願人】

【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】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

(74)【代理人】

【識別番号】100175134

【弁理士】

【氏名又は名称】北 裕介

(74)【代理人】

【識別番号】100207859

【弁理士】

【氏名又は名称】塩谷 尚人

(72)【発明者】

【氏名】伊藤 悠二

(72)【発明者】

【氏名】増井 出

(72)【発明者】

【氏名】中村 公計

【テーマコード（参考）】

5G503

5H006

5H770

【Ｆターム（参考）】

5G503AA01

5G503AA07

5G503BA01

5G503BB02

5G503CA01

5G503CA11

5G503EA05

5G503FA06

5H006CA02

5H006CB08

5H006CC02

5H006DA04

5H006DB01

5H006DC02

5H006DC05

5H770AA01

5H770BA02

5H770BA11

5H770BA20

5H770CA01

5H770CA06

5H770DA03

5H770DA10

5H770DA41

5H770GA13

5H770GA17

5H770HA02Y

5H770HA03W

5H770HA07Z

5H770HA14W

5H770JA11W

5H770JA17Y

5H770QA11

(57)【要約】

【課題】蓄電池を充電する充電器としてモータ及びインバータを利用する場合に、蓄電池の充電効率を高めることができる電力変換装置を提供する。
【解決手段】電力変換装置１０は、蓄電池２０を電源とするモータ３０と、蓄電池２０に接続され、モータ３０の各相巻線３１Ｕ，３１Ｖ，３１Ｗに流れる電流を制御するインバータ４０と、を備える。電力変換装置１０は、各相巻線３１Ｕ，３１Ｖ，３１Ｗを介して、単相交流電源６０の一端を、インバータ４０の３相のうち２相の上下アームスイッチに接続するとともに、単相交流電源６０の他端を、残りの１相の上下アームスイッチに接続する接続部７０を備える。３相のうち２相の上下アームスイッチは、各相巻線３１Ｕ，３１Ｖ，３１Ｗに流れる電流の電流フィードバック制御を行うのに用いられる。残りの１相の上下アームスイッチは、単相交流電源６０の出力電流を整流するのに用いられる。
【選択図】 図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

電機子巻線（３１Ｕ，３１Ｖ，３１Ｗ）を有するモータ（３０）と、
蓄電部（２０）及び前記電機子巻線を電気的に接続し、前記電機子巻線に流れる電流を制御するインバータ（４０）と、
を備える電力変換装置（１０）において、
単相交流電源（６０）の一端及び前記電機子巻線を電気的に接続する接続部（７０）と、
前記単相交流電源の他端及び前記蓄電部を電気的に接続し、前記単相交流電源から前記蓄電部に充電電流が流れるように、前記単相交流電源の出力電流を整流する整流部（ＱＵＨ，ＱＵＬ，ＱＶＨ，ＱＶＬ，ＱＷＨ，ＱＷＬ，ＳＨ，ＳＬ）と、
を備える、電力変換装置。

【請求項2】

前記電機子巻線は、３相分の電機子巻線として、第１電機子巻線、第２電機子巻線及び第３電機子巻線を有し、
前記インバータは、各相の前記電機子巻線に対応して設けられた上下アームのスイッチ（ＱＵＨ，ＱＶＨ，ＱＷＨ，ＱＵＬ，ＱＶＬ，ＱＷＬ）を有し、
前記第１電機子巻線、前記第２電機子巻線及び前記第３電機子巻線の第１端には、対応する相における前記上下アームのスイッチの接続点が電気的に接続されており、
前記接続部は、モータ駆動状態又は外部充電状態に切り替え可能に構成されており、
前記モータ駆動状態は、前記各電機子巻線の第２端が互いに電気的に接続された状態であり、
前記外部充電状態は、前記単相交流電源の一端が、前記第１電機子巻線の第２端側に電気的に接続されるとともに、前記単相交流電源の他端が、前記第２電機子巻線の第２端側に電気的に接続される状態であり、
前記整流部は、前記外部充電状態において前記第２電機子巻線に対応して設けられている前記上下アームのスイッチであり、前記単相交流電源の出力電圧における極性に応じてスイッチング制御されるスイッチである、請求項１に記載の電力変換装置。

【請求項3】

前記接続部は、前記第３電機子巻線の第２端を、前記第１電機子巻線の第２端に電気的に接続し、かつ前記第２電機子巻線の第２端から電気的に遮断するように構成された切替スイッチ（７１ａ，７１ｂ，７１ｃ）を有する、請求項２に記載の電力変換装置。

【請求項4】

前記接続部は、
前記第３電機子巻線の第２端側を、前記第１電機子巻線の第２端側に電気的に接続する第１電流経路（７３ａ）と、
前記第３電機子巻線の第２端側を、前記第２電機子巻線の第２端側に電気的に接続する第２電流経路（７３ｂ）と、を有し、
前記切替スイッチとして、前記第１電流経路に設けられた第１切替スイッチ（７１ａ）と、前記第２電流経路に設けられた第２切替スイッチ（７１ｂ）と、を有する、請求項３に記載の電力変換装置。

【請求項5】

前記外部充電状態において、前記第１切替スイッチ及び前記第２切替スイッチのうちオンするスイッチ及びオフするスイッチを、前記モータが有するロータ（３２）の電気角に基づいて切り替える切替制御部を備える、請求項４に記載の電力変換装置。

【請求項6】

前記電気角に基づいて、前記各電機子巻線に流れるｑ軸電流が０又は０付近の値となるように、前記第１電機子巻線に接続された前記上下アームのスイッチ、及び前記第３電機子巻線に接続された前記上下アームのスイッチのスイッチング制御を行う電流制御部を備える、請求項５に記載の電力変換装置。

【請求項7】

前記電流制御部は、前記第１電機子巻線に接続された前記上下アームのスイッチのスイッチング制御と、前記第３電機子巻線に接続された前記上下アームのスイッチのスイッチング制御とを同期させる、請求項６に記載の電力変換装置。

【請求項8】

前記モータの出力の規格値は、前記単相交流電源の出力電力の時間平均値よりも大きい、請求項７に記載の電力変換装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、モータ及びインバータを備える電力変換装置に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、インバータの直流側に接続された蓄電部を、単相交流電源により充電する技術が知られている。単相交流電源は、モータの電機子巻線及びインバータを介して蓄電部に電気的に接続される。この場合に、モータ及びインバータが、蓄電部を充電する充電器として利用される。このような技術の例として、特許文献１に開示された技術が挙げられる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０１７－１１９９３号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

モータ及びインバータを充電器として利用する際に、蓄電部を充電するため回路が電力変換装置に付属することがある。この場合、電力変換装置に付属する付属回路で損失が発生することに起因して、蓄電部の充電効率が低下することが懸念される。

【0005】

本開示の主たる目的は、蓄電部を充電する充電器としてモータ及びインバータを利用する場合に、蓄電部の充電効率を高めることができる電力変換装置を提供することである。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本開示は、
電機子巻線を有するモータと、
蓄電部及び前記電機子巻線を電気的に接続し、前記電機子巻線に流れる電流を制御するインバータと、
を備える電力変換装置において、
単相交流電源の一端及び前記電機子巻線を電気的に接続する接続部と、
前記単相交流電源の他端及び前記蓄電部を電気的に接続し、前記単相交流電源から前記蓄電部に充電電流が流れるように、前記単相交流電源の出力電流を整流する整流部と、
を備える。

【0007】

本開示では、単相交流電源の一端が電機子巻線に電気的に接続され、単相交流電源の他端が整流部に接続される。整流部では、蓄電部の充電電流が流れるように、単相交流電源の交流電流が整流され、蓄電部が充電される。この場合に、インバータのスイッチング制御が行われ、電機子巻線に流れる電流が制御されることにより、単相交流電源の出力電力を、蓄電部の充電電力に変換することが可能となる。これにより、モータ及びインバータとは別に、単相交流電源から入力される交流電力を変換するための回路を、電力変換装置に設けることが必要なくなる。そのため、単相交流電源により蓄電部を充電する場合に、電力変換装置において損失が発生することを抑制できる。その結果、蓄電部の充電効率を高めることができる。

【図面の簡単な説明】

【0008】

【図1】第１実施形態に係る制御システムの全体構成図。

【図2】外部充電制御の制御態様の一例を示す図。

【図3】外部充電制御の制御態様の一例を示すタイムチャート。

【図4】外部充電制御の制御態様の一例を示す図。

【図5】外部充電制御の制御態様の一例を示すタイムチャート。

【図6】外部充電制御中に発生するモータのトルクについて説明するための図。

【図7】外部充電制御中に発生するモータのトルクについて説明するための図。

【図8】外部充電制御の一例を示すタイムチャート。

【図9】モータのトルクの発生が抑制されることを説明するための図。

【図10】モータのトルクの発生が抑制されることを説明するための図。

【図11】モータ制御装置が行う外部充電制御の機能ブロック図。

【図12】外部充電制御の処理手順を示すフローチャート。

【図13】相電流指令振幅の設定方法の一例を示す図。

【図14】第２実施形態に係る電流フィードバック制御の制御例を示す図。

【図15】同相駆動を説明するための図。

【図16】インターリーブ駆動を説明するための図。

【図17】外部充電制御中に各相巻線に流れる電流を示す図。

【図18】外部充電制御中に発生する損失の低減効果を示す図。

【図19】外部充電制御中に発生するモータのトルクの低減効果を示す図。

【図20】第３実施形態に係る制御システムの全体構成図。

【図21】その他の実施形態に係る接続部の構成図。

【図22】その他の実施形態に係る接続部の構成図。

【図23】その他の実施形態に係る接続部の構成図。

【図24】その他の実施形態に係る接続部の構成図。

【図25】その他の実施形態に係る制御システムの全体構成図。

【発明を実施するための形態】

【0009】

＜第１実施形態＞
以下、本開示に係る電力変換装置を具体化した第１実施形態について、図面を参照しつつ説明する。本実施形態の電力変換装置は、例えば電気自動車又はハイブリッド車等の電動車両に搭載され、制御システムを構成する。

【0010】

図１に示すように、制御システムは、電力変換装置１０と、蓄電池２０とを備えている。蓄電池２０は、充放電可能な２次電池であり、例えば百Ｖ以上となる端子電圧を有している。蓄電池２０は、例えば、リチウムイオン蓄電池又はニッケル水素蓄電池である。

【0011】

電力変換装置１０は、モータ３０と、インバータ４０とを備えている。モータ３０は、蓄電池２０を電源として駆動される。モータ３０は、車載主機であり、ロータを有する。ロータは、車両の駆動輪と動力伝達可能とされている。本実施形態では、モータ３０は、ステータ巻線として３相分の巻線３１Ｕ，３１Ｖ，３１Ｗを備えている。各相巻線３１Ｕ，３１Ｖ，３１Ｗは、電気角で１２０°ずつずれて配置されている。モータ３０は、例えばロータに界磁極としての永久磁石を有する永久磁石同期機である。

【0012】

インバータ４０は、スイッチングデバイス部４１と、モータ制御装置４２とを備えている。スイッチングデバイス部４１は、Ｕ，Ｖ，Ｗ相上アームスイッチＱＵＨ，ＱＶＨ，ＱＷＨと、Ｕ，Ｖ，Ｗ相下アームスイッチＱＵＬ，ＱＶＬ，ＱＷＬとの直列接続体を３相分備えている。モータ制御装置４２は、モータ３０を制御対象とし、各スイッチＱＵＨ～ＱＷＬのオンオフを制御する。

【0013】

本実施形態では、各スイッチＱＵＨ，ＱＶＨ，ＱＷＨ，ＱＵＬ，ＱＶＬ，ＱＷＬとして、電圧制御形の半導体スイッチング素子が用いられており、具体的にはＮチャネルＭＯＳＦＥＴ（Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor）が用いられている。このため、各スイッチＱＵＨ～ＱＷＬの高電位側端子はドレインであり、低電位側端子はソースである。各スイッチＱＵＨ，ＱＶＨ，ＱＷＨ，ＱＵＬ，ＱＶＬ，ＱＷＬには、ボディダイオードが内蔵されている。

【0014】

各相上アームスイッチＱＵＨ，ＱＶＨ，ＱＷＨのドレインと、蓄電池２０の正極端子とは、バスバー等の正極側母線Ｌｐにより接続されている。各相下アームスイッチＱＵＬ，ＱＶＬ，ＱＷＬのソースと、蓄電池２０の負極端子とは、バスバー等の負極側母線Ｌｎにより接続されている。

【0015】

各相において、上アームスイッチＱＵＨ，ＱＶＨ，ＱＷＨのソースと、下アームスイッチＱＵＬ，ＱＶＬ，ＱＷＬのドレインとには、バスバー等の導電部材３２Ｕ，３２Ｖ，３２Ｗを介して、巻線３１Ｕ，３１Ｖ，３１Ｗの第１端が接続されている。Ｕ，Ｖ，Ｗ相巻線３１Ｕ，３１Ｖ，３１Ｗの第２端は、互いに中性点Ｏで接続可能とされている。

【0016】

インバータ４０は、平滑コンデンサ４３を備えている。平滑コンデンサ４３は、正極側母線Ｌｐと負極側母線Ｌｎとを接続している。なお、平滑コンデンサ４３は、インバータ４０に内蔵されていてもよいし、インバータ４０の外部に設けられていてもよい。

【0017】

電力変換装置１０は、電圧センサ５０と、相電流センサ５１と、角度センサ５２とを備えている。電圧センサ５０は、平滑コンデンサ４３の電圧を検出する。相電流センサ５１は、各相巻線３１Ｕ，３１Ｖ，３１Ｗに流れる電流を検出する。角度センサ５２は、モータ３０が有するロータの回転角（具体的には、電気角）を検出する。各センサ５０～５２の検出値は、モータ制御装置４２に入力される。

【0018】

制御システムは、監視ユニット２１を備えている。監視ユニット２１は、蓄電池２０の電圧、電流及びＳＯＣ等を検出する。

【0019】

モータ制御装置４２は、監視ユニット２１と互いに通信可能に構成されている。例えば、モータ制御装置４２と監視ユニット２１とは、各センサ５０～５２の検出値及び蓄電池２０のＳＯＣ等の情報のやり取りが可能になっている。

【0020】

モータ制御装置４２は、マイコン４４を主体として構成される電子制御装置（Electronic Control Unit）である。マイコン４４は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）を備えている。マイコン４４が提供する機能は、実体的なメモリ装置に記録されたソフトウェア及びそれを実行するコンピュータ、ソフトウェアのみ、ハードウェアのみ、あるいはそれらの組合せによって提供することができる。例えば、各マイコン４４がハードウェアである電子回路によって提供される場合、それは多数の論理回路を含むデジタル回路、又はアナログ回路によって提供することができる。例えば、各マイコン４４は、自身が備える記憶部としての非遷移的実体的記録媒体（non-transitory tangible storage medium）に格納されたプログラムを実行する。プログラムには、例えば、後述する図１２等に示す処理のプログラムが含まれる。プログラムを構成するインストラクションのセットが実行されることにより、プログラムに対応する方法が実行される。記憶部は、例えば不揮発性メモリである。なお、記憶部に記憶されたプログラムは、例えばＯＴＡ（Over The Air）等、インターネット等の通信ネットワークを介して更新可能である。

【0021】

モータ制御装置４２は、各センサ５０～５２の検出値に基づいて、モータ３０の制御量を指令値にフィードバック制御すべく、各スイッチＱＵＨ～ＱＷＬのスイッチング制御を行う。制御量は例えばトルクである。各相において、上アームスイッチＱＵＨ，ＱＶＨ，ＱＷＨと下アームスイッチＱＵＬ，ＱＶＬ，ＱＷＬとは交互にオンされる。これにより、モータ３０が有するロータの回転動力が駆動輪に伝達され、車両が走行する。

【0022】

続いて、車両の外部に設けられた外部充電器により蓄電池２０を充電する外部充電制御に関する構成について説明する。

【0023】

制御システムは、単相交流電源６０及び外部制御装置６１を備えている。単相交流電源６０及び外部制御装置６１は、蓄電池２０を充電可能な外部充電器を構成している。外部充電器は、例えば定置式の充電器である。単相交流電源６０は、例えば系統電源である。外部制御装置６１は、マイコンを主体として構成される電子制御装置である。例えば、外部制御装置６１は、単相交流電源６０の出力電圧及び出力電流等を制御する。モータ制御装置４２と外部制御装置６１とは、単相交流電源６０の出力電圧及び出力電流等の情報のやり取りが可能になっている。

【0024】

電力変換装置１０は、接続部７０を備えている。接続部７０は、各相巻線３１Ｕ，３１Ｖ，３１Ｗと単相交流電源６０とを電気的に接続する。この場合に、制御システムが、モータ３０及びインバータ４０を介して、単相交流電源６０から蓄電池２０へと電流を流すことが可能な状態とされる。これにより、モータ３０及びインバータ４０が、蓄電池２０を充電する充電器の一部として利用される。

【0025】

詳しくは、接続部７０は、Ｕ，Ｖ，Ｗ相接続経路７２Ｕ，７２Ｖ，７２Ｗと、ＵＶ相間経路７３ａと、ＶＷ相間経路７３ｂとを有する。Ｕ相接続経路７２Ｕは、Ｕ相巻線３１Ｕの第２端を、単相交流電源６０の第１端に電気的に接続する。Ｗ相接続経路７２Ｗは、Ｗ相巻線３１Ｗの第２端を、単相交流電源６０の第２端に電気的に接続する。この場合、接続部７０は、外部充電状態である。

【0026】

ＵＶ相間経路７３ａは、Ｕ相接続経路７２ＵとＶ相接続経路７２Ｖとを電気的に接続する。ＶＷ相間経路７３ｂは、Ｖ相接続経路７２ＶとＷ相接続経路７２Ｗとを電気的に接続する。この場合、Ｖ相巻線３１Ｖの第２端が、ＵＶ相間経路７３ａを介して、Ｕ相巻線３１Ｕに電気的に接続される。また、Ｖ相巻線３１Ｖの第２端が、ＶＷ相間経路７３ｂを介して、Ｗ相巻線３１Ｗの第２端に電気的に接続される。なお、ＵＶ相間経路７３ａが「第１電流経路」に相当し、ＶＷ相間経路７３ｂが「第２電流経路」に相当する。

【0027】

接続部７０は、第１切替スイッチ７１ａと、第２切替スイッチ７１ｂとを有する。第１切替スイッチ７１ａは、ＵＶ相間経路７３ａに設けられている。第２切替スイッチ７１ｂは、ＶＷ相間経路７３ｂに設けられている。各切替スイッチ７１ａ，７１ｂは、オフされると双方向の電流の流通を阻止し、オンされると双方向の電流の流通を許容する。例えば、各切替スイッチ７１ａ，７１ｂは、機械式のリレーである。

【0028】

モータ制御装置４２は、モータ３０を回転駆動させる場合、外部充電制御を行わない場合又は単相交流電源６０が車両側に接続されていない場合に、各切替スイッチ７１ａ，７１ｂをオンすることにより、各相巻線３１Ｕ，３１Ｖ，３１Ｗの第２端を互いに中性点Ｏで電気的に接続する。これにより、各相巻線３１Ｕ，３１Ｖ，３１ＷがＹ結線された状態となる。この場合、接続部７０は、モータ駆動状態である。

【0029】

モータ制御装置４２は、接続部７０が外部充電状態である場合に、各切替スイッチ７１ａ，７１ｂのうちいずれか一方をオンするとともに、他方をオフする。これにより、モータ制御装置４２は、Ｖ相巻線３１Ｖの第２端を、Ｕ，Ｗ相巻線３１Ｕ，３１Ｗの第２端のうちいずれか一方に電気的に接続し、かつ、Ｖ相巻線３１Ｖの第２端を他方から電気的に遮断するように、各相巻線３１Ｕ，３１Ｖ，３１Ｗの第２端側の電流経路を切り替える。

【0030】

図２及び図３に、第１切替スイッチ７１ａがオンされ、かつ第２切替スイッチ７１ｂがオフされた場合における外部充電制御の制御態様を示す。図２では、単相交流電源６０の出力電圧が正極性である場合に、Ｕ，Ｖ相巻線３１Ｕ，３１Ｖに流れる電流Ｉｕ，Ｉｖを破線で示し、Ｗ相巻線３１Ｗに流れる電流Ｉｗを一点鎖線で示している。ここでは、単相交流電源６０の第１端の電位が第２端の電位よりも高い場合を正極性とし、第２端の電位が第１端よりも高い場合を負極性としている。図３では、各相において、巻線３１Ｕ，３１Ｖ，３１Ｗの第２端から第１端に向けて電流が流れる方向を正とし、巻線３１Ｕ，３１Ｖ，３１Ｗの第１端から第２端に向けて電流が流れる方向を負としている。

【0031】

各相電流Ｉｕ，Ｉｖ，Ｉｗには、単相交流電源６０の出力電流の周期Ｔと同じ周期の交流電流が流れる。各巻線３１Ｕ，３１Ｖにおいて、Ｕ，Ｖ相電流Ｉｕ，Ｉｖは互いに同じ方向に流れる。Ｗ相電流Ｉｗは、Ｕ，Ｖ相電流Ｉｕ，Ｉｖとは反対方向に流れる。なお、単相交流電源６０の出力電流の周期Ｔは、例えば５０Ｈｚ又は６０Ｈｚである。

【0032】

モータ制御装置４２は、Ｕ相上，下アームスイッチＱＵＨ，ＱＵＬと、Ｖ相上，下アームスイッチＱＶＨ，ＱＶＬとのスイッチング制御を行うことにより、Ｕ，Ｖ相電流Ｉｕ，Ｉｖを制御する。これにより、単相交流電源６０から入力される交流電流及び交流電圧の力率が改善されたり、蓄電池２０の充電電圧が調整されたりして、単相交流電源６０の出力電力が蓄電池２０の充電電力に変換される。

【0033】

モータ制御装置４２は、単相交流電源６０の出力電圧における極性に応じて、Ｗ相上，下アームスイッチＱＷＨ，ＱＷＬのスイッチング制御を行う。具体的には、モータ制御装置４２は、単相交流電源６０の出力電圧が正極性である場合、Ｗ相上アームスイッチＱＷＨをオフするとともに、Ｗ相下アームスイッチＱＷＬをオンする。一方、モータ制御装置４２は、単相交流電源６０の出力電圧が負極性である場合、Ｗ相上アームスイッチＱＷＨをオンするとともに、Ｗ相下アームスイッチＱＷＬをオフする。これにより、蓄電池２０を充電する電流が流れるように、単相交流電源６０の出力電流が整流される。

【0034】

図４及び図５に、第１切替スイッチ７１ａがオフされ、かつ第２切替スイッチ７１ｂがオンされた場合における外部充電制御の制御態様を示す。図４では、単相交流電源６０の出力電圧が正極性である場合に、Ｖ，Ｗ相巻線３１Ｖ，３１Ｗに流れるＶ，Ｗ相電流Ｉｖ，Ｉｗを破線で示し、Ｕ相巻線３１Ｕに流れるＵ相電流Ｉｕを一点鎖線で示している。図５において、各相電流Ｉｕ，Ｉｖ，Ｉｗの符号の定義は、先の図３と同様である。

【0035】

各巻線３１Ｖ，３１Ｗにおいて、Ｖ，Ｗ相電流Ｉｖ，Ｉｗは互いに同じ方向に流れる。Ｕ相電流Ｉｕは、Ｖ，Ｗ相電流Ｉｖ，Ｉｗとは反対方向に流れる。

【0036】

モータ制御装置４２は、先の図２及び図３で説明した場合と同様の制御を行う。具体的には、モータ制御装置４２は、単相交流電源６０の出力電力を蓄電池２０の充電電力に変換すべく、Ｖ，Ｗ相上，下アームスイッチＱＵＨ，ＱＶＨ，ＱＵＬ，ＱＶＬのスイッチング制御を行う。また、モータ制御装置４２は、単相交流電源６０の出力電流を整流すべく、単相交流電源６０の出力電圧における極性に応じてＵ相上，下アームスイッチＱＵＨ，ＱＵＬのスイッチング制御を行う。

【0037】

なお、本実施形態において、Ｖ相巻線３１Ｖが「第３電機子巻線」に相当する。第１切替スイッチ７１ａがオンされ、かつ第２切替スイッチ７１ｂがオフされた場合の外部充電制御では、Ｕ相巻線３１Ｕが「第１電機子巻線」に相当し、Ｗ相巻線３１Ｖが「第２電機子巻線」し、Ｗ相上，下アームスイッチＱＷＨ，ＱＷＬが「整流部」に相当する。第１切替スイッチ７１ａがオフされ、かつ第２切替スイッチ７１ｂがオンされた場合の外部充電制御では、Ｗ相巻線３１Ｗが「第１電機子巻線」に相当し、Ｕ相巻線３１Ｕが「第２電機子巻線」に相当し、Ｕ相上，下アームスイッチＱＵＨ，ＱＵＬが「整流部」に相当する。

【0038】

ところで、外部充電制御中に各相巻線３１Ｕ，３１Ｖ，３１Ｗに電流が流れると、モータ３０が有するロータの電気角θｅによっては、モータ３０のトルクが発生することがある。

【0039】

図６及び図７を参照しつつ、具体的に説明する。ここでは、便宜上、Ｕ相電流Ｉｕ及びＶ相電流Ｉｖが正方向に同じ大きさで流れており、Ｗ相電流Ｉｗが流れていない場合について説明する。図６及び図７では、３相固定座標系において、モータ３０が有するロータ３２の電気角θｅを、ロータ３２が有する永久磁石のＮ極の方向として示している。例えば、ロータ３２の電気角θｅは、３相固定座標系におけるＵ相軸線を０°とし、時計回りに回転する方向を正として、０°≦θｅ≦３６０°の範囲で定めることが可能である。なお、以下では、便宜上、電気角θｅの範囲を、－３０°≦θｅ≦３３０°の範囲で表して説明する。

【0040】

図６では、３相固定座標系において、ロータ３２が有する永久磁石のＮ極が－３０°の方向に向いており、Ｕ相電流ベクトルＩｕｒ及びＶ相電流ベクトルＩｖｒの合計電流ベクトルＩＳが６０°の方向に流れている。つまり、Ｕ相電流ベクトルＩｕｒ及びＶ相電流ベクトルＩｖｒの合計電流ベクトルＩＳが、ロータ３２が有する永久磁石のＮ極と直交する方向に流れている。この場合、Ｕ相電流ベクトルＩｕｒ及びＶ相電流ベクトルＩｖｒの合計電流ベクトルＩＳが、２相回転座標系（ｄｑ座標系）におけるｑ軸方向に流れる。ここで、ｄ，ｑ軸座標系は、３相固定座標系におけるＵ，Ｖ，Ｗ相電流Ｉｕ，Ｉｖ，Ｉｗを、ロータ３２の電気角θｅに基づいて変換した座標系ある。合計電流ベクトルＩＳがｑ軸方向に流れる場合、外部充電制御中においてモータ３０のトルクが発生することが懸念される。

【0041】

この点、Ｕ相電流ベクトルＩｕｒ及びＶ相電流ベクトルＩｖｒの合計電流ベクトルＩＳを、ロータ３２が有する永久磁石のＮ極と同じ方向に流し、外部充電制御中におけるモータ３０のトルクの発生を抑制することが考えられる。例えば、図７に示すように、３相固定座標系において、ロータ３２が有する永久磁石のＮ極が６０°の方向に向いている場合に、Ｕ相電流ベクトルＩｕｒ及びＶ相電流ベクトルＩｖｒの合計電流ベクトルＩＳを６０°の方向に流す。この場合、Ｕ，Ｖ相電流ベクトルＩｕｒ，Ｉｖｒの合計電流ベクトルＩＳがｄｑ座標系における正のｄ軸方向に流れ、ｑ軸電流が０になる。これにより、モータ３０のトルクが発生することが抑制される。なお、Ｕ，Ｖ相電流ベクトルＩｕｒ，Ｉｖｒの合計電流ベクトルＩＳがｄｑ座標系における負のｄ軸方向に流れ、ｑ軸電流が０になることでも、外部充電制御中におけるモータ３０のトルクの発生が抑制される。

【0042】

そこで、モータ制御装置４２は、外部充電制御において、ｑ軸電流が０となるように、各スイッチＱＵＨ～ＱＷＬのスイッチング制御を行う。

【0043】

具体的には、第１切替スイッチ７１ａがオフされ、かつ第２切替スイッチ７１ｂがオンされた場合における外部充電制御（先の図４参照）において、ロータ３２の電気角θｅが‐３０°で停止している場合を想定して説明する。

【0044】

モータ制御装置４２は、ロータ３２の電気角θｅが‐３０°である場合、外部充電制御において、各相電流ベクトルＩｕｒ，Ｉｖｒ，Ｉｗｒの合計電流ベクトルＩＳが３相固定座標系における‐３０°又は１５０°の方向に流れるように、Ｖ，Ｗ相上，下アームスイッチＱＶＨ，ＱＷＨ，ＱＶＬ，ＱＷＬのスイッチング制御を行う。この場合、図８に示すように、Ｗ相電流Ｉｗが０とされ、Ｕ相電流ＩｕとＶ相電流Ｉｖとが互いに逆位相の交流電流とされる。

【0045】

図９に、先の図８の時刻ｔ１におけるＵ，Ｖ相電流ベクトルＩｕｒ，Ｉｖｒと、ロータ３２との関係を示す。時刻ｔ１は、Ｕ相電流ベクトルＩｕｒが正のピーク値となるタイミングである。この場合、Ｕ相電流ベクトルＩｕｒとＶ相電流ベクトルＩｖｒとの合計電流ベクトルＩＳが、ロータ３２における永久磁石のＮ極と同じ方向（－３０°方向）に流れる。これにより、ｄｑ座標系において、合計電流ベクトルＩＳが正のｄ軸方向に流れ、ｑ軸電流が０とされる。そのため、外部充電制御中におけるモータ３０のトルクの発生が抑制される。

【0046】

図１０に、先の図８の時刻ｔ２におけるＵ，Ｖ相電流ベクトルＩｕｒ，Ｉｖｒと、ロータ３２との関係を示す。時刻ｔ２は、Ｕ相電流ベクトルＩｕｒが負のピーク値となるタイミングである。この場合、Ｕ相電流ベクトルＩｕｒとＶ相電流ベクトルＩｖｒとの合計電流ベクトルＩＳが、ロータ３２における永久磁石のＳ極と同じ方向（１５０°方向）に流れる。これにより、ｄｑ座標系において、合計電流ベクトルＩＳが負のｄ軸方向に流れ、ｑ軸電流が０とされる。そのため、外部充電制御中におけるモータ３０のトルクの発生が抑制される。

【0047】

モータ制御装置４２は、第１切替スイッチ７１ａをオフし、かつ第２切替スイッチ７１ｂをオンした場合の外部充電制御において、ロータ３２の電気角θｅが‐３０°以外の角度であっても、モータ３０のトルクの発生を抑制するように、Ｖ，Ｗ相上，下アームスイッチＱＶＨ，ＱＷＨ，ＱＶＬ，ＱＷＬのスイッチング制御を行うことが可能である。具体的には、モータ制御装置４２は、－３０°＜θｅ＜３０°又は１５０°≦θｅ＜２１０°である電気角θｅに応じて、ｑ軸電流が０となるように、Ｖ，Ｗ相上，下アームスイッチＱＶＨ，ＱＷＨ，ＱＶＬ，ＱＷＬのスイッチング制御を行うことが可能ある。

【0048】

詳しくは、ロータ３２の電気角θｅが－３０°≦θｅ＜３０°又は１５０°≦θｅ＜２１０°である場合、Ｖ相電流振幅Ｉｖａが下式（ｅｑ１）であり、かつＷ相電流振幅Ｉｗａが下式（ｅｑ２）であると、ｑ軸電流が０になる。

【0049】

【数1】

ここで、上式（ｅｑ１），（ｅｑ２）において、Ｉａは、単相交流電源６０の出力電流振幅である。

【0050】

モータ制御装置４２は、ロータ３２の電気角θｅが－３０°≦θｅ＜３０°又は１５０°≦θｅ＜２１０°である場合、Ｖ相電流振幅Ｉｖａが、ロータ３２の現状の電気角θｅにおける上式（ｅｑ１）右辺の値になるように、Ｖ相上，下アームスイッチＱＶＨ，ＱＶＬのスイッチング制御を行う。また、モータ制御装置４２は、ロータ３２の電気角θｅが－３０°≦θｅ＜３０°又は１５０°≦θｅ＜２１０°である場合、Ｗ相電流振幅Ｉｗａが、ロータ３２の現状の電気角θｅにおける上式（ｅｑ２）右辺の値になるように、Ｗ相上，下アームスイッチＱＷＨ，ＱＷＬのスイッチング制御を行う。

【0051】

モータ制御装置４２は、第１切替スイッチ７１ａをオンし、かつ第２切替スイッチ７１ｂをオフした場合の外部充電制御において、モータ３０のトルクの発生を抑制可能である。具体的には、モータ制御装置４２は、３０°≦θｅ≦９０°又は２１０°≦θｅ≦２７０°である電気角θｅに応じて、ｑ軸電流が０となるように、Ｕ，Ｖ相上，下アームスイッチＱＵＨ，ＱＶＨ，ＱＵＬ，ＱＶＬのスイッチング制御を行うことが可能である。

【0052】

詳しくは、ロータ３２の電気角θｅが３０°≦θｅ≦９０°又は２１０°≦θｅ≦２７０°である場合、Ｕ相電流振幅Ｉｕａが下式（ｅｑ３）であり、かつＶ相電流振幅Ｉｖａが下式（ｅｑ４）であると、ｑ軸電流が０になる。

【0053】

【数2】

モータ制御装置４２は、ロータ３２の電気角θｅが３０°≦θｅ≦９０°又は２１０°≦θｅ≦２７０°である場合、Ｕ相電流振幅Ｉｕａが、ロータ３２の現状の電気角θｅにおける上式（ｅｑ３）右辺の値となるように、Ｕ相上，下アームスイッチＱＵＨ，ＱＵＬのスイッチング制御を行う。モータ制御装置４２は、ロータ３２の電気角θｅが３０°≦θｅ≦９０°又は２１０°≦θｅ≦２７０°である場合、Ｖ相電流振幅Ｉｖａが、ロータ３２の現状の電気角θｅにおける下式（ｅｑ４）右辺の値となるように、Ｖ相上，下アームスイッチＱＶＨ，ＱＶＬのスイッチング制御を行う。

【0054】

続いて、図１１を参照しつつ、モータ制御装置４２が外部充電制御を行うための構成について説明する。ここでは、ロータ３２の電気角θｅが３０°≦θｅ≦９０°又は２１０°≦θｅ≦２７０°である場合を例として、具体的に説明する。この場合、モータ制御装置４２は、第１切替スイッチ７１ａをオンし、かつ第２切替スイッチ７１ｂをオフする。また、モータ制御装置４２は、Ｕ，Ｖ相電流Ｉｕ，Ｉｖの電流フィードバック制御を行うとともに、Ｗ相において単相交流電源６０の出力電流を整流する整流制御を行う。以下では、まず、整流制御を行うための構成について説明する。

【0055】

モータ制御装置４２は、整流制御部８０を備えている。整流制御部８０は、単相交流電源６０から蓄電池２０に充電電流が流れるように、単相交流電源６０の出力電流を整流すべく、Ｗ相上，下アームスイッチＱＷＨ，ＱＷＬのスイッチング制御を行う。

【0056】

整流制御部８０は、比較部８１と、反転部８２とを有する。比較部８１は、単相交流電源６０の出力電圧ＶＡＣにおける極性に応じて、Ｗ相下アームスイッチＱＷＬの操作信号を生成する。Ｗ相下アームスイッチＱＷＬの操作信号は、オン操作信号又はオフ操作信号である。比較部８１は、例えばコンパレータである。

【0057】

具体的には、比較部８１の非反転入力端子には、単相交流電源６０の出力電圧ＶＡＣが入力される。比較部８１は、単相交流電源６０の出力電圧ＶＡＣとして、外部制御装置６１から取得した値を用いることが可能である。比較部８１の反転入力端子には、出力電圧ＶＡＣの極性の判定値として０が入力される。比較部８１は、ＶＡＣ＞０である場合、Ｗ相下アームスイッチＱＷＬのオン操作信号を出力する。一方、比較部８１は、ＶＡＣ≦０である場合、Ｗ相下アームスイッチＱＷＬのオフ操作信号を出力する。

【0058】

反転部８２は、Ｗ相下アームスイッチＱＷＬの操作信号の論理を反転させることにより、Ｗ相上アームスイッチＱＷＨの操作信号を生成する。

【0059】

続いて、Ｕ，Ｖ相電流Ｉｕ，Ｉｖの電流フィードバック制御を行うための構成について説明する。

【0060】

モータ制御装置４２は、電流指令値を設定する設定部８３を備えている。ここでは、設定部８３が、定電圧制御を行う一例を説明する。設定部８３は、定電圧制御において、平滑コンデンサ４３の電圧である電源電圧ＶＤＣが指令電圧ＶＤＣｒｅｆとなるように、電流指令値を設定する。ここでは、設定部８３は、電流指令値として、Ｕ相指令電流Ｉｕ＊及びＶ相指令電流Ｉｖ＊を設定する。

【0061】

具体的には、設定部８３は、電圧偏差算出部８４と、電圧フィードバック制御部８５と、電流振幅算出部８６と、電流分配部８７と、第１正弦乗算部８８ａと、第２正弦乗算部８８ｂとを有する。電圧偏差算出部８４には、指令電圧ＶＤＣｒｅｆと、電源電圧ＶＤＣとが入力される。例えば、電圧偏差算出部８４は、指令電圧ＶＤＣｒｅｆとして、モータ制御装置４２よりも上位の制御装置から取得した値を用いることが可能である。また、電圧偏差算出部８４は、電源電圧ＶＤＣとして、電圧センサ５０の検出値を用いることが可能である。電圧偏差算出部８４は、指令電圧ＶＤＣｒｅｆから電源電圧ＶＤＣを減算することにより、電圧偏差ΔＶを算出する。

【0062】

電圧フィードバック制御部８５には、電圧偏差算出部８４により算出された電圧偏差ΔＶが入力される。電圧フィードバック制御部８５は、電圧偏差ΔＶを０にフィードバック制御するための操作量として、指令電流の実効値Ｉｅを算出する。なお、電圧フィードバック制御部８５で用いられるフィードバック制御は、例えば比例積分制御とすればよい。

【0063】

電流振幅算出部８６には、電圧フィードバック制御部８５により算出された指令電流の実効値Ｉｅが入力される。電流振幅算出部８６は、指令電流の振幅Ｉａｔとして、実効値Ｉｅに√２を乗算した値を算出する。

【0064】

電流分配部８７には、電流振幅算出部８６により算出された指令電流の振幅Ｉａｔと、ロータ３２の電気角θｅとが入力される。電流分配部８７は、ロータ３２の電気角θｅとして、角度センサ５２の検出値を用いることが可能である。電流分配部８７は、指令電流の振幅Ｉａｔ及び電気角θｅに基づいて、各相巻線３１Ｕ，３１Ｖ，３１Ｗに流れるｑ軸電流が０となるように、Ｕ相指令電流振幅Ｉｕａ＊及びＶ相指令電流振幅Ｉｖａ＊を算出する。Ｕ相指令電流振幅Ｉｕａ＊は、第１正弦乗算部８８ａに入力される。Ｖ相指令電流振幅Ｉｖａ＊は、第２正弦乗算部８８ｂに入力される。

【0065】

例えば、電流分配部８７は、上式（ｅｑ３），（ｅｑ４）の右辺において、Ｉａを指令電流の振幅Ｉａｔとし、θｅを角度センサ５２の検出値とすることにより、Ｕ，Ｖ相指令電流振幅Ｉｕａ＊，Ｉｖａ＊を算出することが可能である。

【0066】

各正弦乗算部８８ａ，８８ｂには、ロータ３２の電気角θｅの正弦（ｓｉｎθｅ）が入力される。各正弦乗算部８８ａ，８８ｂは、ロータ３２の電気角θｅの正弦として、角度センサ５２の検出値を用いて算出された値を用いることが可能である。第１正弦乗算部８８ａは、設定部８３から入力されたＵ相指令電流振幅Ｉｕａ＊に、電気角θｅの正弦「ｓｉｎθｅ」を乗算することにより、Ｕ相指令電流Ｉｕ＊を算出する。第２正弦乗算部８８ｂは、設定部８３から入力されたＶ相指令電流振幅Ｉｖａ＊に、電気角θｅの正弦「ｓｉｎθｅ」を乗算することにより、Ｖ相指令電流Ｉｖ＊を算出する。

【0067】

モータ制御装置４２は、第１電流偏差算出部８９ａと、第２電流偏差算出部８９ｂとを備えている。第１電流偏差算出部８９ａには、第１正弦乗算部８８ａにより算出されたＵ相指令電流Ｉｕ＊と、Ｕ相電流Ｉｕとが入力される。第２電流偏差算出部８９ｂには、第２正弦乗算部８８ｂにより算出されたＶ相指令電流Ｉｖ＊と、Ｖ相電流Ｉｖとが入力される。第１，第２電流偏差算出部８９ａ，８９ｂは、Ｕ，Ｖ相電流Ｉｕ，Ｉｖとして、相電流センサ５１の検出値を用いることが可能である。

【0068】

第１電流偏差算出部８９ａは、Ｕ相指令電流Ｉｕ＊からＵ相電流Ｉｕを減算することにより、Ｕ相電流偏差ΔＩｕを算出する。第２電流偏差算出部８９ｂは、Ｖ相指令電流Ｉｖ＊からＶ相電流Ｉｖを減算することにより、Ｖ相電流偏差ΔＩｖを算出する。

【0069】

モータ制御装置４２は、第１電流フィードバック制御部９０ａと、第２電流フィードバック制御部９０ｂとを備えている。第１電流フィードバック制御部９０ａには、第１電流偏差算出部８９ａにより算出されたＵ相電流偏差ΔＩｕが入力される。第１電流フィードバック制御部９０ａは、Ｕ相電流偏差ΔＩｕを０にフィードバック制御するための操作量として、Ｕ相指令電圧Ｖｕ＊を算出する。

【0070】

第２電流フィードバック制御部９０ｂには、第２電流偏差算出部８９ｂにより算出されたＶ相電流偏差ΔＩｖが入力される。第２電流フィードバック制御部９０ｂは、Ｖ相電流偏差ΔＩｖを０にフィードバック制御するための操作量として、Ｖ相指令電圧Ｖｖ＊を算出する。なお、各電流フィードバック制御部９０ａ，９０ｂで用いられるフィードバック制御は、例えば比例積分制御とすればよい。

【0071】

モータ制御装置４２は、第１変調部９１ａと、第２変調部９１ｂとを備えている。各変調部９１ａ，９１ｂには、電源電圧ＶＤＣとして、電圧センサ５０の検出値が入力される。第１変調部９１ａは、第１電流フィードバック制御部９０ａにより算出されたＵ相指令電圧Ｖｕ＊を、電源電圧ＶＤＣで除算することにより、Ｕ相変調率Ｍｕを算出する。第２変調部９１ｂは、第２電流フィードバック制御部９０ｂにより算出されたＶ相指令電圧Ｖｖ＊を、電源電圧ＶＤＣで除算することにより、Ｖ相変調率Ｍｖを算出する。

【0072】

モータ制御装置４２は、フィードフォワード制御部９２を備えている。フィードフォワード制御部９２は、各相変調率Ｍｕ，Ｍｕにフィードフォワード項を加算する処理を行う。

【0073】

具体的には、フィードフォワード制御部９２は、絶対値取得部９３と、第１フィードフォワード項算出部９４と、第２フィードフォワード項算出部９５と、選択部９６と、第１加算部９７ａと、第２加算部９７ｂとを有する。

【0074】

絶対値取得部９３は、単相交流電源６０の出力電圧ＶＡＣの絶対値｜ＶＡＣ｜を取得する。絶対値取得部９３は、単相交流電源６０の出力電圧ＶＡＣとして、外部制御装置６１から取得した値を用いることが可能である。

【0075】

第１フィードフォワード項算出部９４には、絶対値取得部９３により取得された単相交流電源６０における出力電圧ＶＡＣの絶対値｜ＶＡＣ｜と、電源電圧ＶＤＣとしての電圧センサ５０の検出値とが入力される。第１フィードフォワード項算出部９４は、単相交流電源６０における出力電圧ＶＡＣの絶対値｜ＶＡＣ｜を、電源電圧ＶＤＣで除算することにより、第１フィードフォワード項「｜ＶＡＣ｜／ＶＤＣ」を算出する。

【0076】

第２フィードフォワード項算出部９５には、第１フィードフォワード項が入力される。第２フィードフォワード項算出部９５は、１から第１フィードフォワード項を減算することにより、第２フィードフォワード項算「１－｜ＶＡＣ｜／ＶＤＣ」を算出する。

【0077】

選択部９６には、第１，第２フィードフォワード項と、単相交流電源６０の出力電圧ＶＡＣが入力される。選択部９６は、単相交流電源６０の出力電圧ＶＡＣとして、外部制御装置６１から取得した値を用いることが可能である。選択部９６は、ＶＡＣ≦０である場合、第１フィードフォワード項「｜ＶＡＣ｜／ＶＤＣ」を選択する。一方、選択部９６は、ＶＡＣ＞０である場合、第２フィードフォワード項「１－｜ＶＡＣ｜／ＶＤＣ」を選択する。例えば、選択部９６は、マルチプレクサである。

【0078】

第１，第２加算部９７ａ，９７ｂには、第１，第２フィードフォワード項のうち選択部９６により選択された方が入力される。第１加算部９７ａは、第１変調部９１ａにより算出されたＵ相変調率Ｍｕに、選択部９６により選択されたフィードバック項を加算する。第２加算部９７ｂは、第２変調部９１ｂにより算出されたＶ相変調率Ｍｖに、選択部９６により選択されたフィードバック項を加算する。

【0079】

モータ制御装置４２は、第１比較部９８ａと、第２比較部９８ｂとを備えている。第１比較部９８ａには、フィードフォワード項が加算された後のＵ相変調率Ｍｕが入力される。第１比較部９８ａは、Ｕ相変調率Ｍｕと、キャリア信号との大小比較に基づいて、Ｕ相上，下アームスイッチＱＵＨ，ＱＵＬの操作信号を生成する。Ｕ相上，下アームスイッチＱＵＨ，ＱＵＬの操作信号は、Ｕ相上アームスイッチＱＵＨと、Ｕ相下アームスイッチＱＵＬとを交互にオンさせる信号である。

【0080】

第２比較部９８ｂには、フィードフォワード項が加算された後のＶ相変調率Ｍｖが入力される。第２比較部９８ｂは、Ｖ相変調率Ｍｖと、キャリア信号との大小比較に基づいて、Ｖ相上，下アームスイッチＱＶＨ，ＱＶＬの操作信号を生成する。相上，下アームスイッチＱＶＨ，ＱＶＬの操作信号は、Ｖ相上アームスイッチＱＶＨと、Ｖ相下アームスイッチＱＶＬとを交互にオンさせる信号である。

【0081】

本実施形態では、第１比較部９８ａ及び第２比較部９８ｂは、キャリア信号として、互いに位相が１８０°ずれた信号を用いる。キャリア信号は、例えば三角波信号である。そして、各比較部９８ａ，９８ｂにより生成された操作信号に基づいて、各スイッチＱＵＨ，ＱＶＨ，ＱＵＬ，ＱＶＬが駆動される。この場合、Ｕ相上アームスイッチＱＵＨのオンへの切り替えタイミングと、Ｖ相上アームスイッチＱＶＨのオンへの切り替えタイミングとが、スイッチング周期で１８０°ずらされる。つまり、本実施形態では、Ｕ相上，下アームスイッチＱＵＨ，ＱＵＬと、Ｖ相上，下アームスイッチＱＶＨ，ＱＶＬとがインターリーブ駆動される。

【0082】

なお、ロータ３２の電気角θｅが‐３０°≦θｅ＜３０°又は１５０°≦θｅ＜２１０°である場合にも、図１１で説明した外部充電制御と同様の制御を行うことが可能である。この場合、整流制御部８０、電流分配部８７、各正弦乗算部８８ａ，８８ｂ、各電流偏差算出部８９ａ，８９ｂ、各電流フィードバック制御部９０ａ，９０ｂ、各加算部９７ａ，９７ｂ、各比較部９８ａ，９８ｂが以下のように機能する。

【0083】

整流制御部８０は、単相交流電源６０から蓄電池２０に充電電流が流れるように、単相交流電源６０の出力電流を整流すべくＵ相上，下アームスイッチＱＵＨ，ＱＵＬのスイッチング制御を行う。

【0084】

電流分配部８７は、Ｖ相指令電流振幅Ｉｖａ＊及びＷ相指令電流振幅Ｉｗａ＊を算出する。例えば、電流分配部８７は、上式（ｅｑ１），（ｅｑ２）の右辺において、Ｉａを指令電流の振幅Ｉａｔとし、θｅを角度センサ５２の検出値とすることにより、Ｖ，Ｗ相指令電流振幅Ｉｖａ＊，Ｉｗａ＊を算出することが可能である。

【0085】

第１正弦乗算部８８ａ、第１電流偏差算出部８９ａ、第１電流フィードバック制御部９０ａ、第１加算部９７ａ及び第１比較部９８ａは、Ｖ相電流Ｉｖの電流フィードバック制御を行う。この場合、第１比較部９８ａにより生成された操作信号に基づいて、Ｖ相上，下アームスイッチＱＶＨ，ＱＶＬのスイッチング制御が行われる。

【0086】

第２正弦乗算部８８ｂ、第２電流偏差算出部８９ｂ、第２電流フィードバック制御部９０ｂ、第２変調部９１ｂ、第２加算部９７ｂ及び第２比較部９８ｂは、Ｗ相電流Ｉｗの電流フィードバック制御を行う。この場合、第２比較部９８ｂにより生成された操作信号に基づいて、Ｗ相上，下アームスイッチＱＷＨ，ＱＷＬのスイッチング制御が行われる。

【0087】

図１２に、モータ制御装置４２が行う外部充電制御の処理手順を示す。外部充電制御は、例えば、モータ制御装置４２よりも上位の制御装置からの指令により行われる。ここでは、単相交流電源６０の第１端がＵ相接続経路７２Ｕに電気的に接続され、単相交流電源６０の第２端がＷ相接続経路７２Ｗに電気的に接続されているとする。

【0088】

ステップＳ１０では、モータ３０が有するロータ３２の停止位置を調整する。例えば、ロータ３２の電気角θｅが－３０°≦θｅ≦９０°又は１５０°≦θｅ≦２７０°となるように、ロータ３２を回転させる。この場合、第１，第２切替スイッチ７１ａ，７１ｂをオンし、各スイッチＱＵＨ～ＱＷＬのスイッチング制御を行う。これにより、各相巻線３１Ｕ，３１Ｖ，３１Ｗに電流を流し、ロータ３２を回転させ、ロータ３２の停止位置を調整する。

【0089】

ステップＳ１１では、調整後におけるロータ３２の電気角θｅが、３０°≦θｅ≦９０°又は２１０°≦θｅ≦２７０°であるか否かを判定する。ステップＳ１１において肯定判定した場合、ステップＳ１２に進む。ステップＳ１２では、第１切替スイッチ７１ａをオンするとともに、第２切替スイッチ７１ｂをオフする。

【0090】

ステップＳ１１において否定判定した場合、調整後におけるロータ３２の電気角θｅが、－３０°≦θｅ＜３０°又は１５０°≦θｅ＜２１０°であると判定し、ステップＳ１３に進む。ステップＳ１３では、第１切替スイッチ７１ａをオフするとともに、第２切替スイッチ７１ｂをオンする。なお、ステップＳ１１，Ｓ１２，Ｓ１３の処理が「切替制御部」に相当する。

【0091】

ステップＳ１４では、制御システムに異常が発生したか否かを判定する。例えば、図示しない漏電検出装置により、蓄電池２０と設置部との間において漏電が発生していると判定された場合、制御システムに異常が発生したと判定する。ステップＳ１４において肯定判定した場合、ステップＳ１５に進み、外部充電制御を停止する。一方、ステップＳ１５において否定判定した場合、ステップＳ１６に進む。

【0092】

ステップＳ１６では、蓄電池２０が満充電状態であるか否かを判定する。具体的には、蓄電池２０のＳＯＣが所定の満充電判定値以上である場合に、蓄電池２０が満充電状態であると判定する。ステップＳ１６において肯定判定した場合、ステップＳ１５に進む。一方、ステップＳ１６において否定判定した場合、ステップＳ１７に進む。

【0093】

ステップＳ１７では、蓄電池２０のＳＯＣが所定値より小さいか否かを判定する。ステップＳ１７において否定判定した場合、ステップＳ１８に進む。ステップＳ１８では、蓄電池２０のＳＯＣが所定範囲内であるか否かを判定する。例えば、所定範囲は、ステップＳ１７の処理において用いた所定値と、所定値よりも大きい上限値とにより定められるＳＯＣの範囲である。なお、ステップＳ１６，Ｓ１７，Ｓ１８の処理において、蓄電池２０のＳＯＣとして、監視ユニット２１から取得した値を用いることが可能である。

【0094】

ステップＳ１７において肯定判定した場合、ステップＳ１９に進み、定電流制御を行う。ステップＳ１８において肯定判定した場合、ステップＳ２０に進み、定電力制御を行う。ステップＳ１８において否定判定した場合、ステップＳ２１に進み、定電圧制御を行う。

【0095】

ステップＳ１９，Ｓ２０，Ｓ２１の処理は、指令電流の実効値Ｉｅを算出する処理である。ステップＳ１９では、蓄電池２０の充電電流が定電流となるように、指令電流の実効値Ｉｅを算出する。ステップＳ２０では、蓄電池２０の充電電力が定電力となるように、指令電流の実効値Ｉｅを算出する。ステップＳ２１では、蓄電池２０の充電電圧が定電圧となるように、指令電流の実効値Ｉｅを算出する。なお、ステップＳ２１において、モータ制御装置４２は、先の図１１で説明した電圧偏差算出部８４及び電圧フィードバック制御部８５として機能する。

【0096】

ステップＳ２２では、指令電流の振幅Ｉａｔを設定する。この場合、モータ制御装置４２は、先の図１１で説明した電流振幅算出部８６として機能する。

【0097】

ステップＳ２３では、第１切替スイッチ７１ａをオンし、かつ第２切替スイッチ７１ｂをオフしたか否かを判定する。ステップＳ２３において肯定判定した場合、ステップＳ２４に進む。一方、ステップＳ２３において否定判定した場合、ステップＳ２５に進む。

【0098】

ステップＳ２４では、指令電流の振幅Ｉａｔ及びロータ３２の電気角θｅに基づいて、各相巻線３１Ｕ，３１Ｖ，３１Ｗに流れるｑ軸電流が０となるように、Ｕ，Ｖ相指令電流Ｉｕ＊，Ｉｖ＊を設定する。ステップＳ２５では、指令電流の振幅Ｉａｔ及びロータ３２の電気角θｅに基づいて、各相巻線３１Ｕ，３１Ｖ，３１Ｗに流れるｑ軸電流が０となるように、Ｖ，Ｗ相指令電流Ｉｖ＊，Ｉｗ＊を設定する。ステップＳ２４，Ｓ２５において、モータ制御装置４２は、先の図１１で説明した電流分配部８７及び各正弦乗算部８８ａ，８８ｂとして機能する。

【0099】

図１３には、ロータ３２の電気角θｅに対応して定められる各相指令電流振幅Ｉｕａ＊，Ｉｖａ＊，Ｉｗａ＊の一例を示す。図１３の各相指令電流振幅Ｉｕａ＊，Ｉｖａ＊，Ｉｗａ＊の波形は、上式（ｅｑ１），（ｅｑ２），（ｅｑ３），（ｅｑ４）におけるＩａを、指令電流の振幅Ｉａｔとしたものである。各相において、相指令電流振幅Ｉｕａ＊，Ｉｖａ＊，Ｉｗａ＊に、ロータ３２の電気角θｅの正弦「ｓｉｎθｅ」を乗算したものを、相指令電流Ｉｕ＊，Ｉｖ＊，Ｉｗ＊として設定する。

【0100】

なお、図１３において、９０°＜θｅ＜１５０°及び２７０°＜θｅ＜３３０°である領域Ｒにおいて、相指令電流が定められていないのは、先のステップＳ１０の処理において、－３０°≦θｅ≦９０°又は１５０°≦θｅ≦２７０°の範囲内の値となるように、電気角θｅを調整しているためである。

【0101】

ステップＳ２６では、ステップＳ２４又はＳ２５の処理で設定された相指令電流に基づいて、電流フィードバック制御を行う。この場合、モータ制御装置４２は、各電流偏差算出部８９ａ，８９ｂ、各電流フィードバック制御部９０ａ，９０ｂ、各変調部９１ａ，９１ｂ、フィードフォワード制御部９２及び各比較部９８ａ，９８ｂとして機能する。また、蓄電池２０の充電電流が流れるように、単相交流電源６０の出力電流を整流する制御を行う。この場合、モータ制御装置４２は、整流制御部８０として機能する。なお、ステップＳ２４，Ｓ２５，Ｓ２６の処理が「電流制御部」に相当する。

【0102】

以上詳述した本実施形態によれば、以下の効果が得られるようになる。

【0103】

単相交流電源６０が各相巻線３１Ｕ，３１Ｖ，３１Ｗを介してインバータ４０に電気的に接続される。この場合に、インバータ４０が有する３相分の上下アームスイッチのうち、２相分の上下アームスイッチのスイッチング制御が行われ、各相巻線３１Ｕ，３１Ｖ，３１Ｗに流れる電流が制御される。これにより、単相交流電源６０から入力される交流電流及び交流電圧の力率が改善されたり、蓄電池２０の充電電圧が調整されたりして、単相交流電源６０の出力電力が蓄電池２０の充電電力に変換される。つまり、モータ３０及びインバータ４０が、単相交流電源６０の出力電力を蓄電池２０の充電電力に変換する変換回路として利用される。そのため、モータ３０及びインバータ４０とは別に、単相交流電源６０の出力電力を蓄電池２０の充電電力に変換するための回路を設けることが必要なくなる。その結果、単相交流電源６０により蓄電池２０を充電する場合に、電力変換装置１０において損失が発生することを抑制でき、蓄電池２０の充電効率を高めることができる。

【0104】

３相のうち残りの相の上下アームスイッチのスイッチング制御が行われ、蓄電池２０の充電電流が流れるように、単相交流電源６０の交流電流が整流される。この場合、インバータ４０が、単相交流電源６０の出力電力を蓄電池２０の充電電力に変換する変換回路として利用されることに加えて、単相交流電源６０の出力電流を整流する整流回路としても利用される。これにより、モータ３０及びインバータ４０とは別に、単相交流電源６０の出力電流を整流する整流回路を設けることが必要なくなる。そのため、単相交流電源６０により蓄電池２０を充電する場合に、電力変換装置１０において損失が発生することを的確に抑制でき、蓄電池２０の充電効率を的確に高めることができる。

【0105】

接続部７０は、Ｖ相巻線３１Ｖの第２端を、Ｕ，Ｗ相巻線３１Ｕ，３１Ｖの第２端のうちいずれか一方に電気的に接続し、かつ他方から電気的に遮断するように構成されている。この場合、蓄電池２０の充電中にモータ３０のトルクが発生することが抑制されるように、各相巻線３１Ｕ，３１Ｖ，３１Ｗに流れる電流を制御することが可能となる。そのため、蓄電池２０の充電中にモータ３０のトルクが発生し、種々の不都合が発生することを抑制することができる。

【0106】

接続部７０には、第１切替スイッチ７１ａ及び第２切替スイッチ７１ｂの２つのスイッチが設けられている。この場合、各切替スイッチ７１ａ，７１ｂのうちいずれか一方しか接続部７０に設けられていない構成に比べて、蓄電池２０の充電時においてモータ３０のトルクの発生を抑制しつつ、電流フィードバック制御を行うことが可能なロータ３２の電気角θｅの範囲を広くすることができる。また、各相巻線３１Ｕ，３１Ｖ，３１Ｗの第２端側に３つ以上のスイッチが設けられる構成に比べて、接続部７０が有するスイッチの数を低減することができる。そのため、接続部７０に設けられるスイッチの数を低減しつつ、モータ３０のトルクが発生しないように蓄電池２０を充電するのに好適な構成を実現することができる。

【0107】

外部充電制御において、第１切替スイッチ７１ａ及び第２切替スイッチ７１ｂのうちオンするスイッチ及びオフするスイッチが、モータ３０が有するロータ３２の電気角θｅに基づいて切り替えられる。これにより、ロータ３２の現状の電気角θｅを、電流フィードバック制御によりモータ３０のトルクの発生を抑制可能な範囲内に含まれるようにすることができる。そのため、蓄電池２０の充電中にモータ３０のトルクが発生することを的確に抑制することができる。

【0108】

第１切替スイッチ７１ａ及び第２切替スイッチ７１ｂのうちオンされた切替スイッチを介して、２相の電機子巻線が電気的に接続され、かつ２相の電機子巻線に対応して設けられた上下アームスイッチのスイッチング制御が行われる。この場合に、ロータ３２の現状の電気角θｅに基づいて、各相巻線３１Ｕ，３１Ｖ，３１Ｗに流れるｑ軸電流が０となるように、２相の上下アームスイッチのスイッチング制御が行われる。これにより、蓄電池２０の充電時において、モータ３０のトルクが発生することを抑制するのに好適なスイッチング制御を行うことができる。

【0109】

＜第２実施形態＞
以下、第２実施形態について、第１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。本実施形態では、電流フィードバック制御により駆動されるスイッチの駆動方式を変更する。

【0110】

外部充電制御中に各相巻線３１Ｕ，３１Ｖ，３１Ｗに電流が流れることにより発生する磁束が、ロータ３２側に漏れることに起因して、モータ３０における鉄損が増大することが懸念される。この場合、蓄電池２０の充電効率が低下することが懸念される。

【0111】

例えば、ロータ３２のｄ軸方向には、磁束を通しにくい永久磁石が配置されている。一方、ロータ３２のｑ軸方向には、永久磁石を保持する磁石保持部等の鉄で構成された部材が配置されている。この場合、ロータ３２のｑ軸方向は、ｄ軸方向よりも磁路が形成され易い方向となる。そのため、各相電流ベクトルＩｕｒ，Ｉｖｒ，Ｉｗｒの合計電流ベクトルＩＳがｑ軸方向に向く場合に、各相巻線３１Ｕ，３１Ｖ，３１Ｗに電流が流れることにより発生する磁束がロータ３２側に漏れ易くなり、モータ３０における鉄損が増大することが懸念される。

【0112】

上述した点に鑑みて、本実施形態では、モータ制御装置４２は、電流フィードバック制御により駆動する２相分の上下アームスイッチにおいて、スイッチング制御を同期させる。

【0113】

ここでは、電流フィードバック制御により、Ｕ相上，下アームスイッチＱＵＨ，ＱＵＬと、Ｖ相上，下アームスイッチＱＶＨ，ＱＶＬとが駆動される場合について説明する。第１比較部９８ａ及び第２比較部９８ｂは、キャリア信号として、位相が揃えられた信号を用いる。この場合、Ｕ相上アームスイッチＱＵＨのオンへの切り替えタイミングと、Ｖ相上アームスイッチＱＶＨのオンへの切り替えタイミングとが揃えられる。これにより、Ｕ相上，下アームスイッチＱＵＨ，ＱＵＬのスイッチング制御と、Ｖ相上，下アームスイッチＱＶＨ，ＱＶＬのスイッチング制御とが同期した同相駆動が行われる。

【0114】

図１４及び図１５には、電流フィードバック制御が行われた場合の各相電流Ｉｕ，Ｉｖ，Ｉｗの一例を示す。図１４には、単相交流電源６０の出力電流の１周期Ｔ分の各相電流Ｉｕ，Ｉｖ，Ｉｗの波形を示す。ここでは、Ｕ相電流ＩｕとＶ相電流Ｉｖとの振幅が互いに同じとなるように制御された場合の一例を示している。図１５は、Ｕ相上，下アームスイッチＱＵＨ，ＱＵＬと、Ｖ相上，下アームスイッチＱＶＨ，ＱＶＬとが同相駆動された場合において、図１４の期間Ｐを拡大して示すものである。Ｕ，Ｖ相上，下アームスイッチＱＵＨ，ＱＶＨ，ＱＵＬ，ＱＶＬのスイッチング制御に伴いリプル電流が生じる。同相駆動時では、Ｕ，Ｖ相において、リプル電流のピークとなるタイミングが同じとなる。

【0115】

図１６には、Ｕ相上，下アームスイッチＱＵＨ，ＱＵＬと、Ｖ相上，下アームスイッチＱＶＨ，ＱＶＬとがインターリーブ駆動された場合において、図１４の期間Ｐを拡大して示している。この場合、Ｕ，Ｖ相において、リプル電流のピークとなるタイミングがずらされる。

【0116】

図１７に、Ｕ，Ｖ相上，下アームスイッチＱＵＨ，ＱＶＨ，ＱＵＬ，ＱＶＬのスイッチング制御が行われた場合において、３相固定座標系における各相電流ベクトルＩｕｒ，Ｉｖｒ，Ｉｗｒを、スイッチの駆動方式及び各相電流ベクトルＩｕｒ，Ｉｖｒ，Ｉｗｒの周波数成分で比較して示す。スイッチの駆動方式として、Ｕ，Ｖ相上，下アームスイッチＱＵＨ，ＱＶＨ，ＱＵＬ，ＱＶＬがインターリーブ駆動された場合と、同相駆動された場合とを比較している。各相電流ベクトルＩｕｒ，Ｉｖｒ，Ｉｗｒの周波数成分として、単相交流電源６０の出力電流の基本周波数（以下、周波数Ａ）成分と、Ｕ，Ｖ相上，下アームスイッチＱＵＨ，ＱＶＨ，ＱＵＬ，ＱＶＬのスイッチング周波数（以下、周波数Ｂ）成分とを比較している。周波数Ｂは、周波数Ａよりも高い。例えば、周波数Ａが５０Ｈｚであり、周波数Ｂが３６ｋＨｚである。

【0117】

各相電流ベクトルＩｕｒ，Ｉｖｒ，Ｉｗｒの周波数Ａ成分における合計電流ベクトルＩＳＡは、各スイッチＱＵＨ，ＱＶＨ，ＱＵＬ，ＱＶＬがインターリーブ駆動されても、同相駆動されても、ロータ３２の電気角θｅ（ここでは、２４０°）と同じ方向に流れるように制御可能である。

【0118】

一方、各相電流ベクトルＩｕｒ，Ｉｖｒ，Ｉｗｒの周波数Ｂ成分における合計電流ベクトルＩＳＢは、各スイッチＱＵＨ，ＱＶＨ，ＱＵＬ，ＱＶＬがインターリーブ駆動された場合と、同相駆動された場合とでは異なる方向に流れる。詳しくは、各スイッチＱＵＨ，ＱＶＨ，ＱＵＬ，ＱＶＬがインターリーブ駆動された場合、各相電流ベクトルＩｕｒ，Ｉｖｒ，Ｉｗｒの周波数Ｂ成分における合計電流ベクトルＩＳＢは、各相電流ベクトルＩｕｒ，Ｉｖｒ，Ｉｗｒの周波数Ａ成分における合計電流ベクトルＩＳＡに対して、電気角θｅで９０°ずれた方向に流れる。そのため、各相電流ベクトルＩｕｒ，Ｉｖｒ，Ｉｗｒの周波数Ａ成分における合計電流ベクトルＩＳＡを電気角θｅと同じ方向に流した場合、周波数Ｂ成分の各相電流ベクトルＩｕｒ，Ｉｖｒ，Ｉｗｒの合計電流ベクトルＩＳＢはｑ軸方向（ここでは、１５０°）に流れる。

【0119】

各スイッチＱＵＨ，ＱＶＨ，ＱＵＬ，ＱＶＬが同相駆動された場合、各相電流ベクトルＩｕｒ，Ｉｖｒ，Ｉｗｒの周波数Ｂ成分における合計電流ベクトルＩＳＢは、各相電流ベクトルＩｕｒ，Ｉｖｒ，Ｉｗｒの周波数Ａ成分における合計電流ベクトルＩＳＡと同じ方向に流れる。そのため、各相電流ベクトルＩｕｒ，Ｉｖｒ，Ｉｗｒの周波数Ａ成分における合計電流ベクトルＩＳＡを電気角θｅと同じ方向に流した場合、各相電流ベクトルＩｕｒ，Ｉｖｒ，Ｉｗｒの周波数Ｂ成分における合計電流ベクトルＩＳＢはｄ軸方向（ここでは、２４０°）に流れる。このため、各スイッチＱＵＨ，ＱＶＨ，ＱＵＬ，ＱＶＬが同相駆動された場合、インターリーブ駆動された場合よりも、各相巻線３１Ｕ，３１Ｖ，３１Ｗに電流が流れることにより発生する磁束が、ロータ３２側に漏れることが抑制される。そのため、モータ３０における鉄損が増大することを抑制することができる。

【0120】

図１８に、外部充電制御中に発生する損失を、比較例、第１実施形態及び第２実施形態の場合で比較した図を示す。比較例の構成は、モータ及びインバータとは別に、電力変換装置に降圧コンバータ及び整流回路が付属されている構成である。比較例では、モータ及びインバータが、昇圧コンバータとして動作される。

【0121】

第１実施形態の結果は、電流フィードバック制御において、２相分の上下アームスイッチがインターリーブ駆動された場合の結果である。第２実施形態の結果は、電流フィードバック制御において、２相分の上下アームスイッチが同相駆動された場合の結果である。

【0122】

比較例では、電力変換装置に降圧コンバータ及び整流回路が付属されていることに起因して、付属回路の損失が発生している。第１実施形態及び第２実施形態では、モータ３０及びインバータ４０とは別に、蓄電池２０を充電するための回路が電力変換装置１０に付属されていないため、余分な損失が発生することが抑制されている。

【0123】

比較例では、モータ及びインバータが昇圧コンバータとして動作される際に、各相巻線の中性点側から直流電流が入力され、各相巻線を介してインバータ側へと電流が流れる。この場合、各相巻線の中性点からインバータへの電流流通経路のインダクタンスが小さくなり、リプル電流が増大することがある。一方、第１実施形態及び第２実施形態では、外部充電制御中において、各相巻線３１Ｕ，３１Ｖ，３１Ｗのうちいずれか２相の巻線と、残りの１相の巻線との直列接続体に電流が流れる。この場合、外部充電制御中の電流流通経路のインダクタンスが大きくなり、リプル電流の増大が抑制されることがある。そのため、図１８に示す例では、第１実施形態及び第２実施形態におけるモータ損失は、比較例に比べて低減されている。

【0124】

第２実施形態では、電流フィードバック制御により駆動される２相分の上下アームスイッチが同相駆動される。この場合、上述したように、各相巻線３１Ｕ，３１Ｖ，３１Ｗに電流が流れることにより発生する磁束が、ロータ３２側に漏れることが抑制される。これにより、ロータ３２における鉄損の発生が抑制される。そのため、第２実施形態では、第１実施形態に比べて、モータ損失がさらに低減されている。

【0125】

第１実施形態及び第２実施形態では、外部充電制御中に発生する損失が低減されることにより、単相交流電源６０の出力電力に対する蓄電池２０に蓄えられた電力の比である充電効率を向上することができた。図１８に示す例では、第１実施形態では、比較例に比べて、充電効率を６％向上することができた。第２実施形態では、比較例に比べて、充電効率を１０％向上することができた。

【0126】

図１９に、比較例、第１実施形態及び第２実施形態における外部充電制御の制御例を示す。図１９において、（ａ）は単相交流電源６０の出力電圧ＶＡＣの波形を示し、（ｂ）は単相交流電源６０の出力電流ＩＡＣの波形を示し、（ｃ）は各相電流Ｉｕ，Ｉｖ，Ｉｗの波形を示し、（ｄ）は平滑コンデンサ４３の電圧の波形を示し、（ｅ）はモータ３０の発生トルクＴｒｑの波形を示す。

【0127】

第１実施形態及び第２実施形態では、モータ３０の発生トルクＴｒｑの大きさが、所定のトルク閾値Ｔｒｑｔｈ以下に抑えられている。例えば、トルク閾値Ｔｒｑｔｈは、ロータ３２と動力伝達可能に構成された駆動輪が回転し始めるトルクであり、駆動輪が回転し始めるトルクとして想定される範囲の上限値に設定されている。

【0128】

第２実施形態では、電流フィードバック制御により駆動される２相分の上下アームスイッチが同相駆動されることにより、第１実施形態に比べて、各相電流ベクトルＩｕｒ，Ｉｖｒ，Ｉｗｒの周波数Ｂ成分における合計電流ベクトルＩＳＢがｑ軸方向に流れることが抑制される。そのため、第２実施形態では、第１実施形態に比べて、モータ３０の発生トルクＴｒｑの変動幅が低減されている。

【0129】

ところで、電流フィードバック制御において、２相分の上下アームスイッチが同相駆動されると、各相巻線３１Ｕ，３１Ｖ，３１Ｗに流れるリプル電流が、インターリーブ駆動される場合よりも増大することが懸念される。

【0130】

この点、本実施形態では、モータ３０として、単相交流電源６０の出力電力の時間平均値よりも大きい出力の規格値であるモータを用いている。例えば、規格値は、モータ３０の定格出力、及びモータ３０が出力可能な動力の上限値等のモータ３０の仕様に応じて定められる値である。例えば、単相交流電源６０の出力電力の時間平均値は、単相交流電源６０の定格電流の実効値と、単相交流電源６０の定格電圧の実効値との積である。

【0131】

本実施形態によれば、各相巻線３１Ｕ，３１Ｖ，３１Ｗのリプル電流が増大することにより生じる不都合の発生を抑制することができる。そのため、電流フィードバック制御において、２相分の上下アームスイッチを同相駆動させるのに好適な構成を実現することができる。

【0132】

＜第３実施形態＞
以下、第３実施形態について、第１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。本実施形態では、図２０に示すように、インバータ４０とは別に、単相交流電源６０の出力電流を整流する整流部１１が設けられる。

【0133】

整流部１１は、上アーム整流スイッチＳＨと、下アーム整流スイッチＳＬとを備えている。本実施形態では、上アーム整流スイッチＳＨ及び下アーム整流スイッチＳＬとして、電圧制御形の半導体スイッチング素子が用いられており、具体的にはＮチャネルＭＯＳＦＥＴが用いられている。各整流スイッチＳＨ，ＳＬには、ボディダイオードが内蔵されている。

【0134】

上アーム整流スイッチＳＨのドレインと、蓄電池２０の正極端子とは、正極側母線Ｌｐにより接続されている。下アーム整流スイッチＳＬのソースと、蓄電池２０の負極端子とは、負極側母線Ｌｎにより接続されている。

【0135】

接続部７０は、第１接続経路７３と、第２接続経路７４と、接続スイッチ７５とを有する。第１接続経路７３は、単相交流電源６０の第１端と、各相巻線３１Ｕ，３１Ｖ，３１Ｗの中性点Ｏとを電気的に接続する。第２接続経路７４は、単相交流電源６０の第２端と、上アーム整流スイッチＳＨ及び下アーム整流スイッチＳＬの接続点とを電気的に接続する。

【0136】

接続スイッチ７５は、第１接続経路７３に設けられている。接続スイッチ７５は、オフされると双方向の電流の流通を阻止し、オンされると双方向の電流の流通を許容する。例えば、接続スイッチ７５は、機械式のリレーである。

【0137】

モータ制御装置４２は、モータ３０を回転駆動させる場合、外部充電制御を行わない場合又は単相交流電源６０が車両側に接続されていない場合に、接続スイッチ７５をオフする。一方、モータ制御装置４２は、外部充電制御を行う場合に、接続スイッチ７５をオンする。

【0138】

モータ制御装置４２は、外部充電制御において、単相交流電源６０の出力電圧における極性に応じて、上，下アーム整流スイッチＳＨ，ＳＬのスイッチング制御が行われる。具体的には、モータ制御装置４２は、単相交流電源６０の出力電圧が正極性である場合、上アーム整流スイッチＳＨをオフするとともに、下アーム整流スイッチＳＬをオンする。一方、モータ制御装置４２は、単相交流電源６０の出力電圧が負極性である場合、上アーム整流スイッチＳＨをオンするとともに、下アーム整流スイッチＳＬをオフする。

【0139】

モータ制御装置４２は、外部充電制御において、単相交流電源６０から入力される交流電流及び交流電圧の力率を改善しつつ、蓄電池２０の充電電圧を調整すべく、各相上，下アームスイッチＱＵＨ，ＱＶＨ，ＱＷＨ，ＱＵＬ，ＱＶＬ，ＱＷＬのスイッチング制御を行う。

【0140】

例えば、モータ制御装置４２は、外部充電制御において、各相巻線３１Ｕ，３１Ｖ，３１Ｗに流れる電流の大きさが等しくなるように、各スイッチＱＵＨ～ＱＷＬのスイッチング制御を行う。この場合、外部充電制御中にモータ３０のトルクが発生することが抑制される。なお、モータ制御装置４２は、モータ３０のトルクが所定値以下となる範囲内において、各相巻線３１Ｕ，３１Ｖ，３１Ｗに流れる電流の大きさが異なるように、各スイッチＱＵＨ～ＱＷＬのスイッチング制御を行ってもよい。

【0141】

本実施形態によれば、インバータ４０の各スイッチＱＵＨ～ＱＷＬのスイッチング制御が行われることにより、各相巻線３１Ｕ，３１Ｖ，３１Ｗに流れる電流が制御される。これにより、単相交流電源６０の出力電力が、蓄電池２０の充電電力に変換される。そのため、モータ３０及びインバータ４０とは別に、単相交流電源６０の出力電力を充電電力に変換するための回路が設けられることを抑制することができる。

【0142】

また、各整流スイッチＳＨ，ＳＬのスイッチング制御が行われることにより、蓄電池２０の充電電流が流れるように、単相交流電源６０の交流電流が整流される。この場合、単相交流電源６０と整流部１１とが、各相巻線３１Ｕ，３１Ｖ，３１Ｗを介さずに電気的に接続される。これにより、３相分の上下アームスイッチのうちいずれか１相を整流素子として利用する場合に比べて、各整流スイッチＳＨ，ＳＬのスイッチング制御に伴い発生するノイズを低減することができる。

【0143】

＜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。

【0144】

・図２１に示すように、接続部７０の構成を変更してもよい。ここでは、ＶＷ相間経路７３ｂに第２切替スイッチ７１ｂが設けられていない構成を示す。なお、図２１において、先の図１に示した構成と同一の構成については、便宜上、同一の符号を付している。

【0145】

接続部７０は、ＶＷ相接続経路７６と、ＶＷ相接続スイッチ７７とを有する。単相交流電源６０の第１端は、第１実施形態と同様に、Ｕ相接続経路７２Ｕを介して、Ｕ相巻線３１Ｕの第２端に電気的に接続されている。ＶＷ相接続経路７６は、単相交流電源６０の第２端を、ＶＷ相間経路７３ｂに電気的に接続する。つまり、単相交流電源６０の第２端は、ＶＷ相接続経路７６、ＶＷ相間経路７３ｂ及びＷ相接続経路７２Ｗを介して、Ｗ相巻線３１Ｗの第２端に電気的に接続されている。また、単相交流電源６０の第２端は、ＶＷ相接続経路７６、ＶＷ相間経路７３ｂ及びＶ相接続経路７２Ｖを介して、Ｖ相巻線３１Ｖの第２端に電気的に接続されている。

【0146】

ＶＷ相接続スイッチ７７は、ＶＷ相接続経路７６に設けられている。ＶＷ相接続スイッチ７７は、オフされると双方向の電流の流通を阻止し、オンされると双方向の電流の流通を許容する。例えば、ＶＷ相接続スイッチ７７は、機械式のリレーである。

【0147】

モータ制御装置４２は、モータ３０を回転駆動させる場合、外部充電制御を行わない場合又は単相交流電源６０が車両側に接続されていない場合に、第１切替スイッチ７１ａをオンするとともに、ＶＷ相接続スイッチ７７をオフする。

【0148】

一方、モータ制御装置４２は、外部充電制御を行う場合に、第１切替スイッチ７１ａをオフするとともに、ＶＷ相接続スイッチ７７をオンする。これにより、Ｖ相巻線３１Ｖの第２端が、Ｗ相巻線３１Ｗの第２端に電気的に接続され、かつＵ相巻線３１Ｕの第２端から電気的に遮断されるように、接続部７０の電流経路が切り替えられる。なお、本実施形態において、Ｗ相巻線３１Ｗが「第１電機子巻線」に相当し、Ｕ相巻線３１Ｕが「第２電機子巻線」に相当し、Ｖ相巻線３１Ｖが「第３電機子巻線」に相当する。

【0149】

本実施形態では、ロータ３２の電気角θｅが－３０°≦θｅ≦３０°又は１５０°≦θｅ≦２１０°である場合に、外部充電制御中にモータ３０のトルクの発生が抑制されるように、各相巻線３１Ｕ，３１Ｖ，３１Ｗに流れる電流を制御することが可能となる。この場合、モータ制御装置４２は、先の図１２で説明した外部充電制御の処理を以下のように変更して実行する。

【0150】

ステップＳ１０では、ロータ３２の電気角θｅが－３０°≦θｅ≦３０°又は１５０°≦θｅ≦２１０°の範囲内の値となるように、ロータ３２を回転させる。この場合、第１切替スイッチ７１ａをオンした状態で、各スイッチＱＵＨ～ＱＷＬのスイッチング制御を行う。これにより、各相巻線３１Ｕ，３１Ｖ，３１Ｗに電流を流し、ロータ３２を回転させ、ロータ３２の停止位置を調整する。ステップＳ１０の処理の後、ステップＳ１１の処理を行わずに、ステップＳ１２に進む。

【0151】

ステップＳ１２では、第１切替スイッチ７１ａをオフするとともに、ＶＷ相接続スイッチ７７をオンする。

【0152】

ステップＳ２２の処理の後、ステップＳ２３の処理を行わずに、ステップＳ２４に進む。ステップＳ２４の処理は、第１実施形態と同様である。なお、本実施形態では、ステップＳ１３，Ｓ２５の処理を行わない。

【0153】

・図２２に示すように、接続部７０の構成を変更してもよい。ここでは、外部充電制御中にモータ３０のトルクの発生が抑制されるように、各相巻線３１Ｕ，３１Ｖ，３１Ｗに電流を流すことが可能な電気角θｅの範囲が、－３０°≦θｅ≦３３０°である構成の一例を示す。なお、図２２において、先の図１，２１に示した構成と同一の構成については、便宜上、同一の符号を付している。

【0154】

接続部７０は、第３切替スイッチ７１ｃと、ＵＷ相間経路７３ｃと、ＶＷ相切替スイッチ７８とを有する。単相交流電源６０の第１端は、第１実施形態と同様に、Ｕ相接続経路７２Ｕを介して、Ｕ相巻線３１Ｕの第２端に電気的に接続されている。ＶＷ相切替スイッチ７８は、３つの端子を有する。ＶＷ相切替スイッチ７８の第１端子が単相交流電源６０の第２端に電気的に接続され、第２端子がＶ相接続経路７２Ｖに電気的に接続され、第３端子がＷ相接続経路７２Ｗに電気的に接続されている。ＶＷ相切替スイッチ７８は、第１端子を、第２端子又は第３端子に電気的に接続する。ＶＷ相切替スイッチ７８は、例えば双投式のスイッチである。

【0155】

ＵＷ相間経路７３ｃは、Ｕ相接続経路７２ＵとＷ相接続経路７２Ｗとを電気的に接続する。第３切替スイッチ７１ｃは、ＵＷ相間経路７３ｃに設けられている。第３切替スイッチ７１ｃは、オフされると双方向の電流の流通を阻止し、オンされると双方向の電流の流通を許容する。例えば、第３切替スイッチ７１ｃは、機械式のリレーである。

【0156】

モータ制御装置４２は、モータ３０を回転駆動させる場合、外部充電制御を行わない場合又は単相交流電源６０が車両側に接続されていない場合に、第１切替スイッチ７１ａ、第２切替スイッチ７１ｂ及び第３切替スイッチ７１ｃのうち少なくとも２つをオンする。一方、モータ制御装置４２は、外部充電制御を行う場合に、ロータ３２の電気角θｅに基づいて、第１切替スイッチ７１ａ、第２切替スイッチ７１ｂ、第３切替スイッチ７１ｃ及びＶＷ相切替スイッチ７８を制御する。

【0157】

具体的には、モータ制御装置４２は、ロータ３２の電気角θｅが第１範囲内である場合、第１切替スイッチ７１ａをオンし、第２切替スイッチ７１ｂ及び第３切替スイッチ７１ｃをオフし、ＶＷ相切替スイッチ７８の第１端子を第３端子に電気的に接続する。ここで、第１範囲は、３０°≦θｅ＜９０°及び２１０°≦θｅ＜２７０°である。これにより、Ｖ相巻線３１Ｖの第２端が、Ｕ相巻線３１Ｕの第２端に電気的に接続され、かつＷ相巻線３１Ｗの第２端から電気的に遮断されるように、接続部７０の電流経路が切り替えられる。この場合では、Ｕ相巻線３１Ｕが「第１電機子巻線」に相当し、Ｗ相巻線３１Ｗが「第２電機子巻線」に相当し、Ｖ相巻線３１Ｖが「第３電機子巻線」に相当する。

【0158】

モータ制御装置４２は、ロータ３２の電気角θｅが第２範囲内である場合、第２切替スイッチ７１ｂをオンし、第１切替スイッチ７１ａ及び第３切替スイッチ７１ｃをオフし、ＶＷ相切替スイッチ７８の第１端子を第２端子に電気的に接続する。ここで、第２範囲は、－３０°≦θｅ＜３０°及び１５０°≦θｅ＜２１０°である。これにより、Ｗ相巻線３１Ｗの第２端が、Ｖ相巻線３１Ｖの第２端に電気的に接続され、Ｕ相巻線３１Ｕの第２端から電気的に遮断されるように、接続部７０の電流経路が切り替えられる。この場合では、Ｖ相巻線３１Ｖが「第１電機子巻線」に相当し、Ｕ相巻線３１Ｕが「第２電機子巻線」に相当し、Ｗ相巻線３１Ｗが「第３電機子巻線」に相当する。

【0159】

モータ制御装置４２は、ロータ３２の電気角θｅが第３範囲内である場合、第３切替スイッチ７１ｃをオンし、第１切替スイッチ７１ａ及び第２切替スイッチ７１ｂをオフし、ＶＷ相切替スイッチ７８の第１端子を第２端子に電気的に接続する。ここで、第３範囲は、９０°≦θｅ＜１５０°及び２７０°≦θｅ≦３３０°である。これにより、Ｗ相巻線３１Ｗの第２端が、Ｕ相巻線３１Ｕの第２端に電気的に接続され、Ｖ相巻線３１Ｖの第２端から電気的に遮断されるように、接続部７０の電流経路が切り替えられる。この場合では、Ｕ相巻線３１Ｕが「第１電機子巻線」に相当し、Ｖ相巻線３１Ｖが「第２電機子巻線」に相当し、Ｗ相巻線３１Ｗが「第３電機子巻線」に相当する。

【0160】

本実施形態では、上述したように、ロータ３２の電気角θｅに基づいて、各切替スイッチ７１ａ～７１ｃ，７８が制御されることにより、接続部７０の電流経路が切り替えられる。これにより、外部充電制御中にモータ３０のトルクの発生が抑制されるように、各相巻線３１Ｕ，３１Ｖ，３１Ｗに流れる電流を制御することが可能となる。この場合、モータ制御装置４２は、先の図１２で説明した外部充電制御の処理を以下のように変更して実行する。

【0161】

ステップＳ１０～Ｓ１３の処理に代えて、各切替スイッチ７１ａ～７１ｃ，７８を制御する切替処理を行う。切替処理では、ロータ３２の現状の電気角θｅが、第１範囲、第２範囲及び第３範囲のうちいずれであるかに応じて、上述したように各切替スイッチ７１ａ～７１ｃ，７８を制御する。そのため、本実施形態では、ステップＳ１０のロータ３２の停止位置を調整する処理を行わなくてもよい。

【0162】

ステップＳ２３～Ｓ２５の処理代えて、各相巻線３１Ｕ，３１Ｖ，３１Ｗに流れるｑ軸電流が０となるように、相指令電流を設定する設定処理を行う。設定処理では、ロータ３２の現状の電気角θｅが、第１範囲、第２範囲及び第３範囲のうちいずれであるかに応じて、相指令電流を設定する相を変更する。

【0163】

具体的には、ロータ３２の現状の電気角θｅが第１範囲内である場合、Ｕ，Ｖ相指令電流Ｉｕ＊，Ｉｖ＊を設定する。ロータ３２の現状の電気角θｅが第２範囲内である場合、Ｖ，Ｗ相指令電流Ｉｖ＊，Ｉｗ＊を設定する。ロータ３２の現状の電気角θｅが第３範囲内である場合、Ｕ，Ｗ相指令電流Ｉｕ＊，Ｉｗ＊を設定する。

【0164】

ステップＳ２６では、設定処理で設定した相指令電流に基づいて、電流フィードバック制御を行う。また、３相のうち電流フィードバック制御を行う相以外の相における上下アームスイッチを用いて、単相交流電源６０から蓄電池２０に充電電流が流れるように、単相交流電源６０の出力電流を整流する制御を行う。

【0165】

・図２３に示すように、接続部７０の構成を変更してもよい。ここでは、先の図２２で説明したようにステップＳ１０の処理を行わなくてもよい構成の変形例を示す。なお、図２２において、先の図１に示した構成と同一の構成については、便宜上、同一の符号を付している。

【0166】

接続部７０は、第１電源経路１００と、Ｕ，Ｖ，Ｗ相第１経路１０１Ｕ，１０１Ｖ，１０１Ｗと、Ｕ，Ｖ，Ｗ相第１スイッチ１０２Ｕ，１０２Ｖ，１０２Ｗとを有する。第１電源経路１００は、単相交流電源６０の第１端を、Ｕ相第１経路１０１Ｕを介して、Ｕ相巻線３１Ｕの第２端に電気的に接続する。Ｕ相第１経路１０１Ｕには、Ｕ相第１スイッチ１０２Ｕが設けられている。

【0167】

Ｖ相第１経路１０１Ｖは、Ｖ相巻線３１Ｖの第２端を、Ｕ相第１経路１０１ＵのうちＵ相第１スイッチ１０２Ｕよりも単相交流電源６０側の部分に電気的に接続する。つまり、Ｖ相巻線３１Ｖの第２端は、Ｕ，Ｖ相第１経路１０１Ｕ，１０１Ｖ及び第１電源経路１００を介して、単相交流電源６０の第１端に電気的に接続されている。Ｖ相第１経路１０１Ｖには、Ｖ相第１スイッチ１０２Ｖが設けられている。

【0168】

Ｗ相第１経路１０１Ｗは、Ｗ相巻線３１Ｗの第２端を、Ｖ相第１経路１０１ＶのうちＶ相第１スイッチ１０２Ｖよりも単相交流電源６０側の部分に電気的に接続する。つまり、Ｗ相巻線３１Ｗの第２端は、Ｕ，Ｖ，Ｗ相第１経路１０１Ｕ，１０１Ｖ，１０１Ｗ及び第１電源経路１００を介して、単相交流電源６０の第１端に電気的に接続されている。Ｗ相第１経路１０１Ｗには、Ｗ相第１スイッチ１０２Ｗが設けられている。

【0169】

本実施形態において、ＵＶ相間経路７３ａは、Ｕ相第１経路１０１ＵのうちＵ相第１スイッチ１０２ＵよりもＵ相巻線３１Ｕ側の部分と、Ｖ相第１経路１０１ＶのうちＶ相第１スイッチ１０２ＶよりもＶ相巻線３１Ｖ側の部分とを電気的に接続する。ＶＷ相間経路７３ｂは、Ｖ相第１経路１０１ＶのうちＶ相第１スイッチ１０２ＶよりもＶ相巻線３１Ｖ側の部分と、Ｗ相第１経路１０１ＷのうちＷ相第１スイッチ１０２ＷよりもＷ相巻線３１Ｗ側の部分とを電気的に接続する。

【0170】

接続部７０は、第２電源経路１０３と、Ｕ，Ｖ，Ｗ相第２経路１０４Ｕ，１０４Ｖ，１０４Ｗと、Ｕ，Ｖ，Ｗ相第２スイッチ１０５Ｕ，１０５Ｖ，１０５Ｗとを有する。第２電源経路１０３は、単相交流電源６０の第２端を、Ｕ，Ｖ，Ｗ相第２経路１０４Ｕ，１０４Ｖ，１０４Ｗの第１端に電気的に接続する。

【0171】

ＵＶ相間経路７３ａのうち第１切替スイッチ７１ａよりもＵ相第１経路１０１Ｕ側の部分に、Ｕ相第２経路１０４Ｕの第２端が電気的に接続されている。Ｕ相第２経路１０４Ｕには、Ｕ相第２スイッチ１０５Ｕが設けられている。

【0172】

ＶＷ相間経路７３ｂのうち第２切替スイッチ７１ｂよりもＶ相第１経路１０１Ｖ側の部分に、Ｖ相第２経路１０４Ｖの第２端が電気的に接続されている。Ｖ相第２経路１０４Ｖには、Ｖ相第２スイッチ１０５Ｖが設けられている。

【0173】

Ｗ相第１経路１０１ＷのうちＷ相第１スイッチ１０２ＷよりもＷ相巻線３１Ｗ側の部分に、Ｗ相第２経路１０４Ｗの第２端が電気的に接続されている。Ｗ相第２経路１０４Ｗには、Ｗ相第２スイッチ１０５Ｗが設けられている。

【0174】

モータ制御装置４２は、モータ３０を回転駆動させる場合、外部充電制御を行わない場合又は単相交流電源６０が車両側に接続されていない場合に、第１，第２切替スイッチ７１ａ，７１ｂをオンするとともに、各相第１，第２スイッチ１０２Ｕ，１０２Ｖ，１０２Ｗ，１０５Ｕ，１０５Ｖ，１０５Ｗをオフする。一方、モータ制御装置４２は、外部充電制御を行う場合に、ロータ３２の電気角θｅに基づいて、各スイッチ７１ａ，７１ｂ，１０２Ｕ，１０２Ｖ，１０２Ｗ，１０５Ｕ，１０５Ｖ，１０５Ｗを制御する。

【0175】

例えば、モータ制御装置４２は、ロータ３２の電気角θｅに基づいて、各スイッチ７１ａ，７１ｂ，１０２Ｕ，１０２Ｖ，１０２Ｗ，１０５Ｕ，１０５Ｖ，１０５Ｗを以下のように切り替える。

【0176】

モータ制御装置４２は、ロータ３２の電気角θｅが第１範囲内である場合、第１切替スイッチ７１ａ、Ｕ相第１スイッチ１０２Ｕ及びＷ相第２スイッチ１０５Ｗをオンするとともに、第２切替スイッチ７１ｂ、Ｖ，Ｗ相第１スイッチ１０２Ｖ，１０２Ｗ及びＵ，Ｖ相第２スイッチ１０５Ｕ，１０５Ｖをオフする。これにより、Ｖ相巻線３１Ｖの第２端が、Ｕ相巻線３１Ｕの第２端に電気的に接続され、かつＷ相巻線３１Ｗの第２端から電気的に遮断されるように、接続部７０の電流経路が切り替えられる。

【0177】

モータ制御装置４２は、ロータ３２の電気角θｅが第２範囲内である場合、第２切替スイッチ７１ｂ、Ｖ相第１スイッチ１０２Ｖ及びＵ相第２スイッチ１０５Ｕをオンするとともに、第１切替スイッチ７１ａ、Ｕ，Ｗ相第１スイッチ１０２Ｕ，１０２Ｗ及びＶ，Ｗ相第２スイッチ１０５Ｖ，１０５Ｗをオフする。これにより、Ｗ相巻線３１Ｗの第２端が、Ｖ相巻線３１Ｖの第２端に電気的に接続され、Ｕ相巻線３１Ｕの第２端から電気的に遮断されるように、接続部７０の電流経路が切り替えられる。

【0178】

モータ制御装置４２は、ロータ３２の電気角θｅが第３範囲内である場合、Ｕ，Ｗ相第１スイッチ１０２Ｕ，１０２Ｗ及びＶ相第２スイッチ１０５Ｖをオンするとともに、第１，第２切替スイッチ７１ａ，７１ｂ、Ｖ相第１スイッチ１０２Ｖ及びＵ，Ｗ相第２スイッチ１０５Ｕ，１０５Ｗをオフする。これにより、Ｗ相巻線３１Ｗの第２端が、Ｕ相巻線３１Ｕの第２端に電気的に接続され、Ｖ相巻線３１Ｖの第２端から電気的に遮断されるように、接続部７０の電流経路が切り替えられる。

【0179】

・先の図１，２０～２３において示した接続部７０の各スイッチは、機械式リレーに代えて、半導体スイッチング素子としてもよい。図２４には、第１切替スイッチ７１ａ及び第２切替スイッチ７１ｂを、一対のＮチャネルＭＯＳＦＥＴにより構成した一例を示す。図２４では、第１，第２切替スイッチ７１ａ，７１ｂを構成する各スイッチは、互いのドレインが接続されている。なお、各スイッチの互いのソースを接続することにより、第１，第２切替スイッチ７１ａ，７１ｂを構成してもよい。

【0180】

・図２５に示すように、電力変換装置１０は、ＤＣＤＣコンバータ１２０を備えていてもよい。本実施形態において、ＤＣＤＣコンバータ１２０は、絶縁型のＤＣＤＣコンバータである。ＤＣＤＣコンバータ１２０は、蓄電池２０及びインバータ４０の間を電気的に絶縁しつつ、蓄電池２０及びインバータ４０間の電力伝達を行う。

【0181】

ＤＣＤＣコンバータ１２０は、ＤＡＢ（Dual Active Bridge）方式のものであり、第１フルブリッジ回路１２１と、第２フルブリッジ回路１２３と、各フルブリッジ回路１２１，１２３の間の電力伝達を行うトランス１２２とを備えている。トランス１２２は、第１フルブリッジ回路１２１に接続された第１コイル１２２Ａと、第２フルブリッジ回路１２３に接続された第２コイル１２２Ｂと、各コイル１２２Ａ，１２２Ｂを磁気結合するコア１２２Ｃとを備えている。第１コイル１２２Ａを第１フルブリッジ回路１２１に電気的に接続する電気経路と、第２コイル１２２Ｂを第２フルブリッジ回路１２３に電気的に接続する電気経路とには、受動素子であるコンデンサ及びインダクタが設けられている。なお、ＤＣＤＣコンバータ１２０は、他の方式（例えばＬＬＣ方式）のものであってもよい。

【0182】

電力変換装置１０は、正極側システムメインリレー１３０ｐと、負極側システムメインリレー１３０ｎとを備えている。正極側システムメインリレー１３０ｐは、正極側母線Ｌｐのうち蓄電池２０及びインバータ４０の間の部分に設けられている。負極側システムメインリレー１３０ｎは、負極側母線Ｌｎのうち蓄電池２０及びインバータ４０の間の部分に設けられている。例えば、各システムメインリレー１３０ｐ，１３０ｎは、機械式のリレーである。

【0183】

第１フルブリッジ回路１２１は、正極側母線Ｌｐのうち正極側システムメインリレー１３０ｐよりもインバータ４０側と、負極側母線Ｌｎのうち負極側システムメインリレー１３０ｎよりもインバータ４０側とに接続されている。第２フルブリッジ回路１２３は、正極側母線Ｌｐのうち正極側システムメインリレー１３０ｐよりも蓄電池２０側と、負極側母線Ｌｎのうち負極側システムメインリレー１３０ｎよりも蓄電池２０側とに接続されている。

【0184】

各フルブリッジ回路１２１，１２３は、上下アームのスイッチと、コンデンサとにより構成されている。各フルブリッジ回路１２１，１２３のスイッチは、半導体スイッチング素子であり、具体的にはＮチャネルＭＯＳＦＥＴである。モータ制御装置４２は、ＤＣＤＣコンバータ１２０を動作させる場合、各システムメインリレー１３０ｐ，１３０ｎをオフする。

【0185】

・第１実施形態及び第２実施形態において、モータ制御装置４２は、モータ３０のトルクが所定値以下となる範囲内で、ｑ軸電流が０付近の値となるように、電流フィードバック制御を行ってもよい。例えば、所定値は、ユーザに違和感を与えない程度の小さいトルクである。この場合でも、蓄電池２０の充電中にモータ３０のトルクが発生し、種々の不都合が発生することを抑制することができる。

【0186】

・各スイッチＱＵＨ～ＱＷＬ，ＳＨ，ＳＬとしては、ＮチャネルＭＯＳＦＥＴに限らず、例えばＩＧＢＴであってもよい。この場合、ＩＧＢＴ（Insulated Gate Bipolar Transistor）の高電位側端子がコレクタとなり、低電位側端子がエミッタとなる。各スイッチＱＵＨ～ＱＷＬ，ＳＨ，ＳＬには、フリーホイールダイオードが逆並列に接続される。

【0187】

モータ３０の各相巻線は、Ｙ結線されるものに限らず、Δ結線されるものであってもよい。この場合に、接続部７０を、Δ結線された各相巻線と単相交流電源６０とを電気的に接続するように構成することが可能である。これにより、モータ３０の各相巻線がΔ結線されている場合であっても、モータ３０及びインバータ４０を、蓄電池２０を充電する充電器の一部として利用することが可能である。

【0188】

・外部充電器による充電対象となる蓄電部としては、蓄電池に限らず、例えば、大容量の電気二重層キャパシタ、又は蓄電池及び電気二重層キャパシタの双方を備えるものであってもよい。

【0189】

・電力変換装置が搭載される移動体としては、車両に限らず、例えば、航空機又は船舶であってもよい。また、電力変換装置の搭載先は、移動体に限らず、定置式の装置であってもよい。

【0190】

・本開示に記載の制御装置及びその手法は、コンピュータプログラムにより具体化された一つ乃至は複数の機能を実行するようにプログラムされたプロセッサ及びメモリを構成することによって提供された専用コンピュータにより、実現されてもよい。あるいは、本開示に記載の制御装置及びその手法は、一つ以上の専用ハードウェア論理回路によってプロセッサを構成することによって提供された専用コンピュータにより、実現されてもよい。もしくは、本開示に記載の制御装置及びその手法は、一つ乃至は複数の機能を実行するようにプログラムされたプロセッサ及びメモリと一つ以上のハードウェア論理回路によって構成されたプロセッサとの組み合わせにより構成された一つ以上の専用コンピュータにより、実現されてもよい。また、コンピュータプログラムは、コンピュータにより実行されるインストラクションとして、コンピュータ読み取り可能な非遷移有形記録媒体に記憶されていてもよい。

【符号の説明】

【0191】

１０…電力変換装置、２０…蓄電池、３０…モータ、３１Ｕ，３１Ｖ，３１Ｗ…Ｕ，Ｖ，Ｗ相巻線、４０…インバータ、６０…単相交流電源、７０…接続部。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】

【図17】

【図18】

【図19】

【図20】

【図21】

【図22】

【図23】

【図24】

【図25】