特許 7390418 電力供給回路及び回転電機システム

(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】

(24)【登録日】2023-11-22

(45)【発行日】2023-12-01

(54)【発明の名称】電力供給回路及び回転電機システム

(51)【国際特許分類】

   H02P 25/22 20060101AFI20231124BHJP

   H02P 27/06 20060101ALI20231124BHJP

   H02P 25/18 20060101ALI20231124BHJP

【ＦＩ】

H02P25/22

H02P27/06

H02P25/18

【請求項の数】 14

(21)【出願番号】P 2022030056

(22)【出願日】2022-02-28

(65)【公開番号】P2023046215

(43)【公開日】2023-04-03

【審査請求日】2022-09-28

(31)【優先権主張番号】P 2021153634

(32)【優先日】2021-09-21

(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP

(73)【特許権者】

【識別番号】000005326

【氏名又は名称】本田技研工業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110002505

【氏名又は名称】弁理士法人航栄事務所

(72)【発明者】

【氏名】久保田 芳永

(72)【発明者】

【氏名】宮崎 将吾

(72)【発明者】

【氏名】大矢 聡義

(72)【発明者】

【氏名】轟 拓海

【審査官】谿花 正由輝

(56)【参考文献】

【文献】国際公開第２０１９／１６３０２５（ＷＯ，Ａ１）

【文献】特開平１１－０９８８８８（ＪＰ，Ａ）

【文献】国際公開第２０１９／１５５７５６（ＷＯ，Ａ１）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０２Ｐ ２５／２２

Ｈ０２Ｐ ２７／０６

Ｈ０２Ｐ ２５／１８

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

第１巻線部及び第２巻線部を有する第１相の巻線と第３巻線部及び第４巻線部を有する第２相の巻線とを備える回転電機に電力を供給する電力供給回路であって、
前記電力供給回路は、
電源に接続されるとともに、前記第１相の巻線に接続された第１回路と、
前記電源に対して前記第１回路と並列に接続されるとともに、前記第２相の巻線に接続された第２回路と、を備え、
前記第１回路は、スイッチング素子が設けられた上アームとスイッチング素子が設けられた下アームとが中点で接続された第１～第４アームと、第１スイッチと、を備え、
前記第１巻線部の一端に、前記第１アームの前記中点が接続され、
前記第１巻線部の他端に、前記第２アームの前記中点が接続され、
前記第２巻線部の一端に、前記第３アームの前記中点が接続され、
前記第２巻線部の他端に、前記第４アームの前記中点が接続され、
前記第１スイッチは、前記第２アームの前記中点と前記第３アームの前記中点との間に接続されており、
前記第２回路は、スイッチング素子が設けられた上アームとスイッチング素子が設けられた下アームとが中点で接続された第５～第８アームと、第２スイッチと、を備え、
前記第３巻線部の一端に、前記第５アームの前記中点が接続され、
前記第３巻線部の他端に、前記第６アームの前記中点が接続され、
前記第４巻線部の一端に、前記第７アームの前記中点が接続され、
前記第４巻線部の他端に、前記第８アームの前記中点が接続され、
前記第２スイッチは、前記第６アームの前記中点と前記第７アームの前記中点との間に接続され、
前記第２アームの前記中点と前記第１スイッチとの間、又は、前記第１スイッチと前記第３アームの前記中点との間には、前記第１相の巻線の第５巻線部が設けられ、
前記第６アームの前記中点と前記第２スイッチとの間、又は、前記第２スイッチと前記第７アームの前記中点との間には、前記第２相の巻線の第６巻線部が設けられている、電力供給回路。

【請求項2】

請求項１に記載の電力供給回路であって、
前記第１スイッチ及び前記第２スイッチをオン状態にして、直列に接続された前記第１相の巻線の前記第１巻線部及び前記第２巻線部と、直列に接続された前記第２相の巻線の前記第３巻線部及び前記第４巻線部とに電力を供給する第１モードと、
前記第１スイッチ及び前記第２スイッチをオフ状態にして、並列に接続された前記第１相の巻線の前記第１巻線部及び前記第２巻線部と、並列に接続された前記第２相の巻線の前記第３巻線部及び前記第４巻線部とに電力を供給する第２モードと、を切替可能に構成される、電力供給回路。

【請求項3】

請求項２に記載の電力供給回路であって、
前記第１～第４アームには、各スイッチング素子と並列に還流ダイオードが設けられ、
前記第１モードから前記第２モードに切り替えたとき、
前記第１相の巻線の前記第１巻線部及び前記第２巻線部を流れる電流が前記還流ダイオードを通じて流れる、電力供給回路。

【請求項4】

請求項２又は３に記載の電力供給回路であって、
前記第５～第８アームには、各スイッチング素子と並列に還流ダイオードが設けられ、
前記第１モードから前記第２モードに切り替えたとき、
前記第２相の巻線の前記第３巻線部及び前記第４巻線部を流れる電流が前記還流ダイオードを通じて流れる、電力供給回路。

【請求項5】

請求項１～４のいずれか１項に記載の電力供給回路であって、
前記第１巻線部の巻き数と前記第２巻線部の巻き数が等しく、
前記第５巻線部の巻き数は、前記第１巻線部の巻き数及び前記第２巻線部の前記巻き数以上であり、
前記第３巻線部の巻き数と前記第４巻線部の巻き数が等しく、
前記第６巻線部の巻き数は、前記第３巻線部の巻き数及び前記第４巻線部の前記巻き数以上である、電力供給回路。

【請求項6】

請求項１～５のいずれか１項に記載の電力供給回路であって、
前記第１～第４アームには、各スイッチング素子と並列に還流ダイオードが設けられ、
前記第５～第８アームには、各スイッチング素子と並列に還流ダイオードが設けられ、
前記第１スイッチ及び前記第２スイッチをオン状態にして、直列に接続された前記第１相の巻線の前記第１巻線部、前記第２巻線部、及び第５巻線部と、直列に接続された前記第２相の巻線の前記第３巻線部、前記第４巻線部、及び第６巻線部とに電力を供給する第１モードと、
前記第１スイッチ及び前記第２スイッチをオフ状態にして、並列に接続された前記第１相の巻線の前記第１巻線部及び前記第２巻線部と、並列に接続された前記第２相の巻線の前記第３巻線部及び前記第４巻線部とに電力を供給する第２モードと、を切替可能に構成され、
前記第１モードから前記第２モードに切り替えたとき、前記第５巻線部及び前記第６巻線部を流れる電流が前記還流ダイオードを通じて流れる、電力供給回路。

【請求項7】

請求項６に記載の電力供給回路であって、
前記第１モードから前記第２モードに切り替えるとき、
前記第１～第４アームの前記スイッチング素子、及び前記第５～第８アームの前記スイッチング素子がオフ状態に制御される期間を設ける、電力供給回路。

【請求項8】

請求項１から４のいずれか一項に記載の電力供給回路であって、
前記回転電機はステータ及びロータを含み、
前記ステータは、周方向に並べて配置された複数のスロットを備え、
前記複数のスロットは、前記周方向に離間して配置される第１スロット及び第２スロットを含み、
前記第１スロットには、前記第１巻線部及び前記第２巻線部が配置され、
前記第２スロットには、前記第３巻線部及び前記第４巻線部が配置される、電力供給回路。

【請求項9】

請求項８に記載の電力供給回路であって、
前記複数のスロットは、前記第１スロットと前記第２スロットとの間に配置される第３スロットを含み、
前記第３スロットには、前記第１巻線部、前記第２巻線部、前記第３巻線部、及び前記第４巻線部が配置される、電力供給回路。

【請求項10】

請求項８に記載の電力供給回路であって、
前記複数のスロットは、前記第１スロットと前記第２スロットとの間に配置される第４スロットを含み、
前記第４スロットには、前記第１巻線部、前記第２巻線部、前記第３巻線部、及び前記第４巻線部のいずれか１つのみが配置される、電力供給回路。

【請求項11】

請求項１０に記載の電力供給回路であって、
前記第１巻線部と前記第２巻線部とは電気角が４５°ずれて配置され、
前記第３巻線部と前記第４巻線部とは電気角が４５°ずれて配置される、電力供給回路。

【請求項12】

請求項８から１１のいずれか一項に記載の電力供給回路であって、
前記第１巻線部及び前記第２巻線部と、前記第３巻線部及び前記第４巻線部とは、電気角が９０°ずれて配置される、電力供給回路。

【請求項13】

請求項１に記載の電力供給回路であって、
前記電力供給回路は、前記第１相の巻線と前記第２相の巻線と、第７巻線部及び第８巻線部を有する第３相の巻線と、を備える回転電機に電力を供給し、
前記電力供給回路は、
前記第１回路と、
前記第２回路と、
前記電源に対して前記第１回路及び前記第２回路と並列に接続されるとともに、前記第３相の巻線に接続された第３回路と、を備え、
前記第３回路は、スイッチング素子が設けられた上アームとスイッチング素子が設けられた下アームとが中点で接続された第９～第１２アームと、第３スイッチと、を備え、
前記第７巻線部の一端に、前記第９アームの前記中点が接続され、
前記第７巻線部の他端に、前記第１０アームの前記中点が接続され、
前記第８巻線部の一端に、前記第１１アームの前記中点が接続され、
前記第８巻線部の他端に、前記第１２アームの前記中点が接続され、
前記第３スイッチは、前記第１０アームの前記中点と前記第１１アームの前記中点との間に接続されている、電力供給回路。

【請求項14】

第１相の巻線と第２相の巻線とを備える回転電機と、
前記回転電機に電力を供給する電力供給回路と、を備える回転電機システムであって、
前記第１相の巻線は、第１巻線部及び第２巻線部を有し、
前記第２相の巻線は、第３巻線部及び第４巻線部を有し、
前記電力供給回路は、
電源に接続されるとともに、前記第１相の巻線に接続された第１回路と、
前記電源に対して前記第１回路と並列に接続されるとともに、前記第２相の巻線に接続された第２回路と、を備え、
前記第１回路は、スイッチング素子が設けられた上アームとスイッチング素子が設けられた下アームとが中点で接続された第１～第４アームと、第１スイッチと、を備え、
前記第１巻線部の一端に、前記第１アームの前記中点が接続され、
前記第１巻線部の他端に、前記第２アームの前記中点が接続され、
前記第２巻線部の一端に、前記第３アームの前記中点が接続され、
前記第２巻線部の他端に、前記第４アームの前記中点が接続され、
前記第１スイッチは、前記第２アームの前記中点と前記第３アームの前記中点との間に接続されており、
前記第２回路は、スイッチング素子が設けられた上アームとスイッチング素子が設けられた下アームとが中点で接続された第５～第８アームと、第２スイッチと、を備え、
前記第３巻線部の一端に、前記第５アームの前記中点が接続され、
前記第３巻線部の他端に、前記第６アームの前記中点が接続され、
前記第４巻線部の一端に、前記第７アームの前記中点が接続され、
前記第４巻線部の他端に、前記第８アームの前記中点が接続され、
前記第２スイッチは、前記第６アームの前記中点と前記第７アームの前記中点との間に接続され、
前記第２アームの前記中点と前記第１スイッチとの間、又は、前記第１スイッチと前記第３アームの前記中点との間には、前記第１相の巻線の第５巻線部が設けられ、
前記第６アームの前記中点と前記第２スイッチとの間、又は、前記第２スイッチと前記第７アームの前記中点との間には、前記第２相の巻線の第６巻線部が設けられている、回転電機システム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、電力供給回路及び回転電機システムに関する。

【背景技術】

【0002】

近年、地球の気候変動に対する具体的な対策として、低炭素社会又は脱炭素社会の実現に向けた取り組みが活発化している。車両においても、ＣＯ２排出量の削減が強く要求され、駆動源の電動化が急速に進んでいる。

【0003】

車両の駆動源として使用される回転電機では、低速域から高速域の広範囲に亘って高効率で駆動可能であることが求められている。そのため、駆動源として、特性の異なる２つ以上の回転電機を搭載することも考えられるが、製造コストが嵩む要因となる。

【0004】

一方で、特許文献１には、主巻線と補助巻線とが直列に接続された状態と、並列に接続された状態とを切替可能に構成された誘導電動機の駆動装置が記載されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【文献】特開２０１１－２４４５７６号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

１つの回転電機で、２以上の特性を持たせたり、特性の違いが大きくなるような発展性を持たせたりすることにより、より高効率で回転電機を駆動できる電力供給装置が期待される。

【0007】

本発明は、回転電機に異なる特性を持たせることができる電力供給回路及び回転電機システムを提供する。

【課題を解決するための手段】

【0008】

本発明は、
第１巻線部及び第２巻線部を有する第１相の巻線と第３巻線部及び第４巻線部を有する第２相の巻線とを備える回転電機に電力を供給する電力供給回路であって、
前記電力供給回路は、
電源に接続されるとともに、前記第１相の巻線に接続された第１回路と、
前記電源に対して前記第１回路と並列に接続されるとともに、前記第２相の巻線に接続された第２回路と、を備え、
前記第１回路は、スイッチング素子が設けられた上アームとスイッチング素子が設けられた下アームとが中点で接続された第１～第４アームと、第１スイッチと、を備え、
前記第１巻線部の一端に、前記第１アームの前記中点が接続され、
前記第１巻線部の他端に、前記第２アームの前記中点が接続され、
前記第２巻線部の一端に、前記第３アームの前記中点が接続され、
前記第２巻線部の他端に、前記第４アームの前記中点が接続され、
前記第１スイッチは、前記第２アームの前記中点と前記第３アームの前記中点との間に接続されており、
前記第２回路は、スイッチング素子が設けられた上アームとスイッチング素子が設けられた下アームとが中点で接続された第５～第８アームと、第２スイッチと、を備え、
前記第３巻線部の一端に、前記第５アームの前記中点が接続され、
前記第３巻線部の他端に、前記第６アームの前記中点が接続され、
前記第４巻線部の一端に、前記第７アームの前記中点が接続され、
前記第４巻線部の他端に、前記第８アームの前記中点が接続され、
前記第２スイッチは、前記第６アームの前記中点と前記第７アームの前記中点との間に接続され、
前記第２アームの前記中点と前記第１スイッチとの間、又は、前記第１スイッチと前記第３アームの前記中点との間には、前記第１相の巻線の第５巻線部が設けられ、
前記第６アームの前記中点と前記第２スイッチとの間、又は、前記第２スイッチと前記第７アームの前記中点との間には、前記第２相の巻線の第６巻線部が設けられている。

【0009】

また、本発明は、
第１相の巻線と第２相の巻線とを備える回転電機と、
前記回転電機に電力を供給する電力供給回路と、を備える回転電機システムであって、
前記第１相の巻線は、第１巻線部及び第２巻線部を有し、
前記第２相の巻線は、第３巻線部及び第４巻線部を有し、
前記電力供給回路は、
電源に接続されるとともに、前記第１相の巻線に接続された第１回路と、
前記電源に対して前記第１回路と並列に接続されるとともに、前記第２相の巻線に接続された第２回路と、を備え、
前記第１回路は、スイッチング素子が設けられた上アームとスイッチング素子が設けられた下アームとが中点で接続された第１～第４アームと、第１スイッチと、を備え、
前記第１巻線部の一端に、前記第１アームの前記中点が接続され、
前記第１巻線部の他端に、前記第２アームの前記中点が接続され、
前記第２巻線部の一端に、前記第３アームの前記中点が接続され、
前記第２巻線部の他端に、前記第４アームの前記中点が接続され、
前記第１スイッチは、前記第２アームの前記中点と前記第３アームの前記中点との間に接続されており、
前記第２回路は、スイッチング素子が設けられた上アームとスイッチング素子が設けられた下アームとが中点で接続された第５～第８アームと、第２スイッチと、を備え、
前記第３巻線部の一端に、前記第５アームの前記中点が接続され、
前記第３巻線部の他端に、前記第６アームの前記中点が接続され、
前記第４巻線部の一端に、前記第７アームの前記中点が接続され、
前記第４巻線部の他端に、前記第８アームの前記中点が接続され、
前記第２スイッチは、前記第６アームの前記中点と前記第７アームの前記中点との間に接続され、
前記第２アームの前記中点と前記第１スイッチとの間、又は、前記第１スイッチと前記第３アームの前記中点との間には、前記第１相の巻線の第５巻線部が設けられ、
前記第６アームの前記中点と前記第２スイッチとの間、又は、前記第２スイッチと前記第７アームの前記中点との間には、前記第２相の巻線の第６巻線部が設けられている。

【発明の効果】

【0010】

本発明によれば、回転電機に異なる特性を持たせることができる電力供給回路及び回転電機システムの提供が可能となる。

【図面の簡単な説明】

【0011】

【図1】第１実施形態の回転電機システムの構成を示す回路図である。

【図2】図１の回転電機システムの２つのモードを示す動作説明図である。

【図3】図１の回転電機システムの双方向スイッチをオフ状態に切り替えた際の電流の流れを示す回路図である。

【図4】回転電機の模式図である。

【図5】第１～第３実施形態の回転電機システムの構成及び性能を比較した説明図である。

【図6】第４実施形態の回転電機システムの構成を示す回路図である。

【図7】図６の回転電機システムの４つのモードを示す動作説明図である。

【図8】図６の回転電機システムのトルク性能及び出力性能を示すグラフである。

【図9】図６の回転電機システムの変形例を示す回路図である。

【図10】第５実施形態の回転電機システムの構成を示す回路図である。

【図11】回転電機Ｍの巻線配置の一例を示す図である。

【図12】回転電機Ｍの巻線配置の他の例を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0012】

まず、本発明の第１実施形態について、図１～図５を参照して説明する。

【0013】

（回転電機システム）
図１に示すように、回転電機システム１は、回転電機Ｍ（図４参照）と、回転電機に電力を供給する電力供給回路２と、を備える。

【0014】

（回転電機）
回転電機Ｍは、図４に示すように、ロータ１０と、ステータ１１と、ステータ１１に巻き回された第１相の巻線α及び第２相の巻線βと、を備える２相回転電機であり、例えば、２相ブラシレスモータで構成される。第１相の巻線αと第２相の巻線βは、例えば、ステータ１１に電気角で９０°ずれて配置される。巻線配置については後述する。第１相の巻線αは、第１巻線部α１及び第２巻線部α２を有し、第２相の巻線βは、第３巻線部β１及び第４巻線部β２を有する。第１巻線部α１の巻き数（図中、ターン数と記載する場合がある）と第２巻線部α２の巻き数は等しく、第３巻線部β１の巻き数と第４巻線部β２の巻き数も等しい。また、第１巻線部α１の巻き数と第３巻線部β１の巻き数は等しく、第２巻線部α２の巻き数と第４巻線部β２の巻き数も等しい。

【0015】

（電力供給回路）
電力供給回路２は、電源Ｂに接続されるとともに、第１相の巻線αに接続された第１回路３と、電源Ｂに対して第１回路３と並列に接続されるとともに、第２相の巻線βに接続された第２回路４と、を備える。

【0016】

第１回路３は、第１～第４アームＡ１～Ａ４と、第１双方向スイッチｓｗ１ａと、を備える。第１～第４アームＡ１～Ａ４は、電源Ｂに対して並列に接続されている。

【0017】

第１アームＡ１は、スイッチング素子Ｈ１及び還流ダイオードＤが並列に設けられた上アームＡＨ１と、スイッチング素子Ｌ１及び還流ダイオードＤが並列に設けられ、上アームＡＨ１と中点Ｐ１を介して直列に接続される下アームＡＬ１と、を備える。第２アームＡ２は、スイッチング素子Ｈ２及び還流ダイオードＤが並列に設けられた上アームＡＨ２と、スイッチング素子Ｌ２及び還流ダイオードＤが並列に設けられ、上アームＡＨ２と中点Ｐ２を介して直列に接続される下アームＡＬ２と、を備える。第３アームＡ３は、スイッチング素子Ｈ３及び還流ダイオードＤが並列に設けられた上アームＡＨ３と、スイッチング素子Ｌ３及び還流ダイオードＤが並列に設けられ、上アームＡＨ３と中点Ｐ３を介して直列に接続される下アームＡＬ３と、を備える。第４アームＡ４は、スイッチング素子Ｈ４及び還流ダイオードＤが並列に設けられた上アームＡＨ４と、スイッチング素子Ｌ４及び還流ダイオードＤが並列に設けられ、上アームＡＨ４と中点Ｐ４を介して直列に接続される下アームＡＬ４と、を備える。

【0018】

そして、第１巻線部α１の一端は、第１アームＡ１の中点Ｐ１に接続され、第１巻線部α１の他端は、第２アームＡ２の中点Ｐ２に接続され、第２巻線部α２の一端は、第３アームＡ３の中点Ｐ３に接続され、第２巻線部α２の他端は、第４アームＡ４の中点Ｐ４に接続されている。

【0019】

第１双方向スイッチｓｗ１ａは、例えば、スイッチング素子及びダイオードを並列に備える２組の回路を互いに逆向きに直列接続（ダイオードの順方向同士を接続）して構成されており、２組のスイッチング素子の切替制御に基づいて双方向の電流の流れをオン状態とオフ状態とに切り替えることができる。第１双方向スイッチｓｗ１ａは、第２アームＡ２の中点Ｐ２と第３アームＡ３の中点Ｐ３との間に接続されている。

【0020】

第２回路４は、第５～第８アームＡ５～Ａ８と、第２双方向スイッチｓｗ１ｂと、を備える。第２回路４の第５～第８アームＡ５～Ａ８は、電源Ｂに対して並列に接続されている。

【0021】

第５アームＡ５は、スイッチング素子Ｈ５及び還流ダイオードＤが並列に設けられた上アームＡＨ５と、スイッチング素子Ｌ５及び還流ダイオードＤが並列に設けられ、上アームＡＨ５と中点Ｐ５を介して直列に接続される下アームＡＬ５と、を備える。第６アームＡ６は、スイッチング素子Ｈ６及び還流ダイオードＤが並列に設けられた上アームＡＨ６と、スイッチング素子Ｌ６及び還流ダイオードＤが並列に設けられ、上アームＡＨ６と中点Ｐ６を介して直列に接続される下アームＡＬ６と、を備える。第７アームＡ７は、スイッチング素子Ｈ７及び還流ダイオードＤが並列に設けられた上アームＡＨ７と、スイッチング素子Ｌ７及び還流ダイオードＤが並列に設けられ、上アームＡＨ７と中点Ｐ７を介して直列に接続される下アームＡＬ７と、を備える。第８アームＡ８は、スイッチング素子Ｈ８及び還流ダイオードＤが並列に設けられた上アームＡＨ８と、スイッチング素子Ｌ８及び還流ダイオードＤが並列に設けられ、上アームＡＨ８と中点Ｐ８を介して直列に接続される下アームＡＬ８と、を備える。

【0022】

そして、第３巻線部β１の一端は、第５アームＡ５の中点Ｐ５に接続され、第３巻線部β１の他端は、第６アームＡ６の中点Ｐ６に接続され、第４巻線部β２の一端は、第７アームＡ７の中点Ｐ７に接続され、第４巻線部β２の他端は、第８アームＡ８の中点Ｐ８に接続されている。

【0023】

第２双方向スイッチｓｗ１ｂは、第１双方向スイッチｓｗ１ａと同様の構成であり、第６アームＡ６の中点Ｐ６と、第７アームＡ７の中点Ｐ７との間に接続されている。

【0024】

次に、回転電機Ｍの巻線配置の例について説明する。
図１１は、回転電機Ｍの巻線配置の一例を示す図であり、図１２は、回転電機Ｍの巻線配置の他の例を示す図である。回転電機Ｍは、例えば、８極４８スロットの２相回転電機である。

【0025】

ロータ１０には、周方向に等間隔に８つの磁極部２０が設けられる。各磁極部２０は、ロータコア２１の径方向外側に設けられた永久磁石２２により構成される。ステータ１１には、ステータコア３０の径方向内側に周方向に等間隔に４８個のスロットが設けられる。即ち、隣り合うスロットの間隔は電気角で３０°である。図１１及び図１２では、１つの磁極部２０と、１つの磁極部２０に対応する６つのスロットのみを示している。以下の説明では、図１１及び図１２中、この６つのスロットを、周方向において右側から左側に向かって、１番スロットＳ１、２番スロットＳ２、３番スロットＳ３、４番スロットＳ４、５番スロットＳ５、６番スロットＳ６と称する。

【0026】

図１１の例では、各スロットに６本の巻線（コイル）が配置される。そして、１番スロットＳ１及び２番スロットＳ２には、それぞれ第１相の巻線αの第１巻線部α１及び第２巻線部α２が径方向に交互に配置され、４番スロットＳ４及び５番スロットＳ５には、それぞれ第２相の巻線βの第３巻線部β１及び第４巻線部β２が径方向に交互に配置される。また、３番スロットＳ３及び６番スロットＳ６には、第１相の巻線αの第１巻線部α１及び第２巻線部α２が径方向に交互に配置されるとともに、第２相の巻線βの第３巻線部β１及び第４巻線部β２が径方向に交互に配置される。

【0027】

このようにステータ１１には、第１相の巻線α（第１巻線部α１及び第２巻線部α２）と第２相の巻線β（第３巻線部β１及び第４巻線部β２）とが電気角で９０°ずれて配置される。

【0028】

ここで、第１相の巻線αの第１巻線部α１及び第２巻線部α２が配置されるスロットを第１スロットＳＬ１とすると、１番スロットＳ１及び２番スロットＳ２が第１スロットＳＬ１を構成する。第２相の巻線βの第３巻線部β１及び第４巻線部β２が配置されるスロットを第２スロットＳＬ２とすると、４番スロットＳ４及び５番スロットＳ５が第２スロットＳＬ２を構成する。第１相の巻線αの第１巻線部α１及び第２巻線部α２と第２相の巻線βの第３巻線部β１及び第４巻線部β２の全部が配置されるスロットを第３スロットＳＬ３とすると、３番スロットＳ３及び６番スロットＳ６が第３スロットＳＬ３を構成する。

【0029】

図１１の例では、第１スロットＳＬ１と第２スロットＳＬ２との間に第３スロットＳＬ３が配置される。

【0030】

図１２の例では、各スロットに１２本の巻線（コイル）が配置される。そして、１番スロットＳ１には第１相の巻線αの第１巻線部α１のみが配置され、３番スロットＳ３には第１相の巻線αの第２巻線部α２のみが配置され、１番スロットＳ１と３番スロットＳ３との間に配置される２番スロットＳ２には第１相の巻線αの第１巻線部α１及び第２巻線部α２が径方向に２分割して配置される。即ち、第１巻線部α１と第２巻線部α２とが電気角で４５°ずれて配置される。また、４番スロットＳ４には第２相の巻線βの第３巻線部β１のみが配置され、６番スロットＳ６には第２相の巻線βの第４巻線部β２のみが配置され、４番スロットＳ４と６番スロットＳ６との間に配置される５番スロットＳ５には第２相の巻線βの第３巻線部β１及び第４巻線部β２が径方向に２分割して配置される。即ち、第３巻線部β１及び第４巻線部β２とが電気角で４５°ずれて配置される。

【0031】

このようにステータ１１には、第１相の巻線α（第１巻線部α１及び第２巻線部α２）と第２相の巻線β（第３巻線部β１及び第４巻線部β２）とが電気角で９０°ずれて配置される。

【0032】

図１１の例と同様に、第１相の巻線αの第１巻線部α１及び第２巻線部α２が配置されるスロットを第１スロットＳＬ１とすると、２番スロットＳ２が第１スロットＳＬ１を構成する。第２相の巻線βの第３巻線部β１及び第４巻線部β２が配置されるスロットを第２スロットＳＬ２とすると、５番スロットＳ５が第２スロットＳＬ２を構成する。また、図１１の例にはない１つの巻線部のみが配置されるスロットを第４スロットＳＬ４とすると、第１スロットＳ１、第３スロットＳ３、第４スロットＳ４、及び第６スロットＳ６が第４スロットＳＬ４を構成する。

【0033】

図１２の例では、第１スロットＳＬ１と第２スロットＳＬ２との間に２つの第４スロットＳＬ４が配置される。図１２に示す例では、各巻線部が４５°ずれて配置されるので、２相モータでありながら、巻線係数が向上することで最大トルクの向上及びトルクリプルの低減効果が得られる。

【0034】

以上のように構成された回転電機システム１によれば、特性が異なる２つのモードで回転電機Ｍを動作させることが可能になる。以下、切替可能な２つのモードについて、図２を参照して説明する。

【0035】

（第１モード）
図２の左側に示すように、第１モードは、第１双方向スイッチｓｗ１ａ及び第２双方向スイッチｓｗ１ｂをオン状態とし、第１アームＡ１、第４アームＡ４、第５アームＡ５及び第８アームＡ８のスイッチング制御に基づいて、直列に接続された第１相の巻線αの第１巻線部α１及び第２巻線部α２と、直列に接続された第２相の巻線βの第３巻線部β１及び第４巻線部β２とに電力を供給する（図２中、ターン数：２と記載）。このような第１モードでは、図５の左側に示すように、低回転域のトルク性能を向上させることができる。

【0036】

なお、図５の左側に示す例は、第１実施形態において、各相の巻線の巻き数（ターン数）を１８（図中１８Ｔ）とした場合に、第１巻線部α１の巻き数及び第２巻線部α２の巻き数をそれぞれ９（図中９Ｔ）とし、且つ、第３巻線部β１の巻き数及び第４巻線部β２の巻き数をそれぞれ９（図中９Ｔ）としたものである。

【0037】

（第２モード）
図２の右側に示すように、第２モードは、第１双方向スイッチｓｗ１ａ及び第２双方向スイッチｓｗ１ｂをオフ状態とし、第１～第８アームＡ１～Ａ８のスイッチング制御に基づいて、並列に接続された第１相の巻線αの第１巻線部α１及び第２巻線部α２と、並列に接続された第２相の巻線βの第３巻線部β１及び第４巻線部β２とに電力を供給する（図２中、ターン数：１と記載）。このような第２モードでは、図５の左側に示すように、高回転域の出力性能を向上させることができる。これにより、低回転域では第１モードを選択し、高回転域では第２モードを選択することで、トルク性能と出力性能を両立できる。

【0038】

（第１モードから第２モードへの切り替え）
図３に示すように、第１双方向スイッチｓｗ１ａ及び第２双方向スイッチｓｗ１ｂのオン状態から第１双方向スイッチｓｗ１ａ及び第２双方向スイッチｓｗ１ｂのオフ状態への切り替えに基づいて、第１モードから第２モードに移行する際には、各巻線部α１、α２、β１、β２に蓄えられた電荷（エネルギー）が放出される。具体的には、本実施形態の電力供給回路２では、図３の右側に示すように、各巻線部α１、α２、β１、β２を流れる電流が各アームＡ１～Ａ８の還流ダイオードＤを通じて流れる。このように各巻線部α１、α２、β１、β２の電流を逃がす経路が確保されるので、各巻線部α１、α２、β１、β２から放出される電流によってスイッチング素子Ｈ１～Ｈ８、Ｌ１～Ｌ８などが破損することを防止できる。

【0039】

（他の実施形態）
つぎに、第２～第５実施形態の回転電機システム１Ｂ～１Ｅについて、図５～図１０を参照して説明する。ただし、前記第１実施形態と共通の構成については、前記第１実施形態と同じ符号を用いることで、前記第１実施形態の説明を援用する場合がある。

【0040】

（第２及び第３実施形態）
図５の左右中央及び右側に示すように、第２及び第３実施形態の回転電機システム１Ｂ、１Ｃは、第１双方向スイッチｓｗ１ａと第３アームＡ３の中点Ｐ３との間（又は、第２アームＡ２の中点Ｐ２と第１双方向スイッチｓｗ１ａとの間）に、第１相の巻線αの第５巻線部α３が設けられ、第２双方向スイッチｓｗ１ｂと第７アームＡ７の中点Ｐ７との間（又は、第６アームＡ６の中点Ｐ６と第２双方向スイッチｓｗ１ｂとの間）に、第２相の巻線βの第６巻線部β３が設けられている点が第１実施形態と相違している。なお、第５巻線部α３の巻き数と第６巻線部β３の巻き数は等しい。このような第２及び第３実施形態によれば、図５の下段に示すように、直列に接続された３つの巻線部α１～α３、β１～β３に電力を供給する場合（第１モード）と、並列に接続された２つの巻線部α１、α２、β１、β２に電力を供給する場合（第２モード）とで、回転電機Ｍの特性を大きく変えることができるので、出力効率をより一層向上できる。

【0041】

第２実施形態は、第５巻線部α３の巻き数を、第１巻線部α１の巻き数及び第２巻線部α２の巻き数未満とし、且つ第６巻線部β３の巻き数を、第３巻線部β１の巻き数及び第４巻線部β２の巻き数未満としたものである。図５の左右中央に示す例は、各相の巻線の巻き数（ターン数）を１８（図中１８Ｔ）とした場合に、第５巻線部α３の巻き数を２（図中２Ｔ）、第１巻線部α１の巻き数及び第２巻線部α２の巻き数をそれぞれ８（図中８Ｔ）とし、且つ、第６巻線部β３の巻き数を２（図中２Ｔ）、第３巻線部β１の巻き数及び第４巻線部β２の巻き数をそれぞれ８（図中８Ｔ）としたものである。

【0042】

第３実施形態は、第５巻線部α３の巻き数を、第１巻線部α１の巻き数及び第２巻線部α２の巻き数と同じとし、且つ第６巻線部β３の巻き数を、第３巻線部β１の巻き数及び第４巻線部β２の巻き数を同じとしたものである。図５の右側に示す例は、各相の巻線の巻き数（ターン数）を１８（図中１８Ｔ）とした場合に、第５巻線部α３の巻き数、第１巻線部α１の巻き数、及び第２巻線部α２の巻き数をそれぞれ６（図中６Ｔ）とし、且つ、第６巻線部β３の巻き数、第３巻線部β１の巻き数、及び第４巻線部β２の巻き数をそれぞれ６（図中６Ｔ）としたものである。

【0043】

第２及び第３実施形態では、第１双方向スイッチｓｗ１ａ及び第２双方向スイッチｓｗ１ｂをオン状態にして、直列に接続された第１相の巻線αの第１巻線部α１、第２巻線部α２、及び第５巻線部α３と、直列に接続された第２相の巻線βの第３巻線部β１、第４巻線部β２、及び第６巻線部β３とに電力を供給する第１モードと、第１双方向スイッチｓｗ１ａ及び第２双方向スイッチｓｗ１ｂをオフ状態にして、並列に接続された第１相の巻線αの第１巻線部α１及び第２巻線部α２と、並列に接続された第２相の巻線βの第３巻線部β１及び第４巻線部β２とに電力を供給する第２モードと、を切替可能である。

【0044】

第２及び第３実施形態では、第１回路３及び第２回路４に、第１モードから第２モードに切り替えるとき第５巻線部α３及び第６巻線部β３の電荷（エネルギー）を解放する電荷解放部を設けることが好ましい。電荷解放部は、例えば、第５巻線部α３及び第６巻線部β３の両端側に接続され、第１双方向スイッチｓｗ１ａ及び第２双方向スイッチｓｗ１ｂのオン状態からオフ状態への切り替えに連動して、第５巻線部α３及び第６巻線部β３の電荷（エネルギー）を解放する電荷解放回路である。このような電荷解放部によれば、第１モードから第２モードに切り替えるときに、第５巻線部α３及び第６巻線部β３の電荷（エネルギー）を解放することで、サージ電流の発生を抑制できる。

【0045】

また、電荷解放部を設ける代わりに、第１モードから第２モードに切り替えるとき、第１～第４アームＡ１～Ａ４のスイッチング素子Ｈ１～Ｈ４、Ｌ１～Ｌ４、及び第５～第８アームＡ５～Ａ８のスイッチング素子Ｈ５～Ｈ８、Ｌ５～Ｌ８がオフ状態に制御される期間を設けるようにしてもよい。このようにすると、第１モードから第２モードに切り替えるとき、各スイッチング素子Ｈ１～Ｈ８、Ｌ１～Ｌ８のオフ期間中に、第５巻線部α３及び第６巻線部β３からの電流が各アームＡ１～Ａ８の還流ダイオードＤを通って流れるので、電荷解放回路を別途設けることなく、第５巻線部α３及び第６巻線部β３の電荷（エネルギー）を解放することが可能になる。

【0046】

（第４実施形態）
図６に示すように、第４実施形態の回転電機システム１Ｄは、第１相の巻線αの第１巻線部α１と第２アームＡ２の中点Ｐ２との間（又は、第１相の巻線αの第１巻線部α１と第１アームＡ１の中点Ｐ１との間）に設けられる第３双方向スイッチｓｗ２ａと、第２相の巻線βの第３巻線部β１と第６アームＡ６の中点Ｐ６との間（又は、第２相の巻線βの第３巻線部β１と第５アームＡ５の中点Ｐ５との間）に設けられる第４双方向スイッチｓｗ２ｂと、第１相の巻線αの第２巻線部α２と第４アームＡ４の中点Ｐ４との間（又は、第１相の巻線αの第２巻線部α２と第３アームＡ３の中点Ｐ３との間）に設けられる第５双方向スイッチｓｗ３ａと、第２相の巻線βの第４巻線部β２と第８アームＡ８の中点Ｐ８との間（又は、第２相の巻線βの第４巻線部β２と第７アームＡ７の中点Ｐ７との間）に設けられる第６双方向スイッチｓｗ３ｂと、をさらに備える点が第２及び第３実施形態と相違している。

【0047】

このような第４実施形態によれば、図７に示すような４つのモード（第１１モード～第１４モード）を実現することが可能になる。図７に示す例は、各相の巻線の巻き数（ターン数）を１８（図中１８Ｔ）とした場合に、第５巻線部α３の巻き数を１０（図中１０Ｔ）、第１巻線部α１の巻き数及び第２巻線部α２の巻き数をそれぞれ４（図中４Ｔ）とし、且つ、第６巻線部β３の巻き数を１０（図中１０Ｔ）、第３巻線部β１の巻き数及び第４巻線部β２の巻き数をそれぞれ４（図中４Ｔ）としたものである。

【0048】

（第１１モード）
図７の左端に示すように、第１１モードは、第１双方向スイッチｓｗ１ａ、第２双方向スイッチｓｗ１ｂ、第３双方向スイッチｓｗ２ａ、第４双方向スイッチｓｗ２ｂ、第５双方向スイッチｓｗ３ａ及び第６双方向スイッチｓｗ３ｂをオン状態とし、第１アームＡ１、第７アームＡ７、第４アームＡ４及び第８アームＡ８のスイッチング制御に基づいて、直列に接続された第１相の巻線αの第１巻線部α１、第５巻線部α３及び第２巻線部α２と、第２相の巻線βの第３巻線部β１、第６巻線部β３及び第４巻線部β２とに電力を供給する。即ち、電力が供給される各相の巻線の巻き数（ターン数）が１８（図中、１８Ｔ）の場合である。

【0049】

（第１２モード）
図７の左端から２番目に示すように、第１２モードは、第１双方向スイッチｓｗ１ａ、第２双方向スイッチｓｗ１ｂ、第３双方向スイッチｓｗ２ａ、及び第４双方向スイッチｓｗ２ｂをオン状態、且つ第５双方向スイッチｓｗ３ａ、及び第６双方向スイッチｓｗ３ｂをオフ状態とし、第１アームＡ１、第３アームＡ３、第５アームＡ５、及び第７アームＡ７のスイッチング制御に基づいて、直列に接続された第１相の巻線αの第１巻線部α１及び第５巻線部α３と、直列に接続された第２相の巻線βの第３巻線部β１及び第６巻線部β３とに電力を供給する。即ち、電力が供給される各相の巻線の巻き数（ターン数）が１４（図中、１４Ｔ）の場合である。

【0050】

（第１３モード）
図７の左端から３番目に示すように、第１３モードは、第１双方向スイッチｓｗ１ａ及び第２双方向スイッチｓｗ１ｂをオン状態、且つ第３双方向スイッチｓｗ２ａ、第４双方向スイッチｓｗ２ｂ、第５双方向スイッチｓｗ３ａ、及び第６双方向スイッチｓｗ３ｂをオフ状態とし、第２アームＡ２、第３アームＡ３、第６アームＡ６、及び第７アームＡ７のスイッチング制御に基づいて、第１相の巻線αの第５巻線部α３と第２相の巻線βの第６巻線部β３とに電力を供給する。即ち、電力が供給される各相の巻線の巻き数（ターン数）が１０（図中、１０Ｔ）の場合である。

【0051】

（第１４モード）
図７の右側に示すように、第１４モードは、第３双方向スイッチｓｗ２ａ、第４双方向スイッチｓｗ２ｂ、第５双方向スイッチｓｗ３ａ、及び第６双方向スイッチｓｗ３ｂをオン状態、且つ第１双方向スイッチｓｗ１ａ及び第２双方向スイッチｓｗ１ｂをオフ状態とし、第１～第８アームＡ１～Ａ８のスイッチング制御に基づいて、並列に接続された第１相の巻線αの第１巻線部α１及び第２巻線部α２と、並列に接続された第２相の巻線βの第３巻線部β１及び第４巻線部β２とに電力を供給する。この場合、各相の巻線には、電力が供給される巻き数（ターン数）４の回路が２つ並列に存在する（図中、４Ｔ ２ｐａｒａ）。

【0052】

以上のような第４実施形態によれば、図８に示すように、第１～第３実施形態に比べて回転電機Ｍにより多くの特性を持たせることができるので、さらに出力効率を向上できる。

【0053】

（第４実施形態の変形例）
図９は、第４実施形態の変形例を示しており、第３双方向スイッチｓｗ２ａを第１アームＡ１の上アームＡＨ１のスイッチング素子Ｈ１と下アームＡＬ１のスイッチング素子Ｌ１との間に設け、第４双方向スイッチｓｗ２ｂを第５アームＡ５の上アームＡＨ５のスイッチング素子Ｈ５と下アームＡＬ５のスイッチング素子Ｌ５との間に設けている。また、第５双方向スイッチｓｗ３ａを第４アームＡ４の上アームＡＨ４のスイッチング素子Ｈ４と下アームＡＬ４のスイッチング素子Ｌ４との間に設け、第６双方向スイッチｓｗ３ｂを第８アームＡ８の上アームＡＨ８のスイッチング素子Ｈ８と下アームＡＬ８のスイッチング素子Ｌ８との間に設けている。このような変形例の構成であっても、前述した第４実施形態と同様に４つのモードを実現できる。

【0054】

（第５実施形態）
図１０に示す第５実施形態の回転電機システム１Ｅは、３相回転電機に適用される点が前記第１～第４実施形態と相違している。

【0055】

図１０に示すように、第５実施形態の電力供給回路２は、第１巻線部α１及び第２巻線部α２を有する第１相（Ｕ相）の巻線αと、第３巻線部β１及び第４巻線部β２を有する第２相（Ｖ相）の巻線βと、第７巻線部γ１及び第８巻線部γ２を有する第３相（Ｗ相）の巻線γと、を備える回転電機Ｍ）に電力を供給する。

【0056】

電力供給回路２は、前述した第１回路３及び第２回路４に加えて第３回路５を備える。第３回路５は、電源Ｂに対して第１回路３及び第２回路４と並列に接続されるとともに、第３相の巻線γに接続される。

【0057】

第３回路５は、第９～第１２アームＡ９～Ａ１２と、第７双方向スイッチｓｗ１ｃと、を備える。第３回路５の第９～第１２アームＡ９～Ａ１２は、電源Ｂに対して並列に接続されている。

【0058】

第９アームＡ９は、スイッチング素子Ｈ９及び還流ダイオードＤが並列に設けられた上アームＡＨ９と、スイッチング素子Ｌ９及び還流ダイオードＤが並列に設けられ、上アームＡＨ９と中点Ｐ９を介して直列に接続される下アームＡＬ９と、を備える。第１０アームＡ１０は、スイッチング素子Ｈ１０及び還流ダイオードＤが並列に設けられた上アームＡＨ１０と、スイッチング素子Ｌ１０及び還流ダイオードＤが並列に設けられ、上アームＡＨ１０と中点Ｐ１０を介して直列に接続される下アームＡＬ１０と、を備える。第１１アームＡ１１は、スイッチング素子Ｈ１１及び還流ダイオードＤが並列に設けられた上アームＡＨ１１と、スイッチング素子Ｌ１１及び還流ダイオードＤが並列に設けられ、上アームＡＨ１１と中点Ｐ１１を介して直列に接続される下アームＡＬ１１と、を備える。第１２アームＡ１２は、スイッチング素子Ｈ１２及び還流ダイオードＤが並列に設けられた上アームＡＨ１２と、スイッチング素子Ｌ１２及び還流ダイオードＤが並列に設けられ、上アームＡＨ１２と中点Ｐ１２を介して直列に接続される下アームＡＬ１２と、を備える。

【0059】

そして、第７巻線部γ１の一端は、第９アームＡ９の中点Ｐ９に接続され、第７巻線部γ１の他端は、第１０アームＡ１０の中点Ｐ１０に接続され、第８巻線部γ２の一端は、第１１アームＡ１１の中点Ｐ１１に接続され、第８巻線部γ２の他端は、第１２アームＡ１２の中点Ｐ１２に接続されている。

【0060】

第７双方向スイッチｓｗ１ｃは、第１双方向スイッチｓｗ１ａなどと同様の構成であり、第１０アームＡ１０の中点Ｐ１０と、第１１アームＡ１１の中点Ｐ１１との間に接続されている。

【0061】

このような第５実施形態によれば、３相回転電機においても、各相の巻線α、β、γに電力を供給するときに、直列に接続された２つの巻線部に電力を供給する場合と、並列に接続された２つの巻線部に電力を供給する場合と、を切り替えることで、回転電機Ｍに異なる特性を持たせることができる。これにより、効率の良い運転点を選択することができるので、出力効率を向上できる。

【0062】

また、第５実施形態においても、第２及び第３実施形態と同様に、双方向スイッチｓｗ１ａ、ｓｗ１ｂ、ｓｗ１ｃと直列に巻線部が設けられてもよい。さらに、第５実施形態においても、第４実施形態と同様に、各巻線部と中点との間に双方向スイッチが設けられてもよい。

【0063】

以上、図面を参照しながら各種の実施の形態について説明したが、本発明はかかる例に限定されないことは言うまでもない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された範疇内において、各種の変更例又は修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。また、発明の趣旨を逸脱しない範囲において、上記実施の形態における各構成要素を任意に組み合わせてもよい。

【0064】

例えば、双方向スイッチは、双方向の電流の流れを遮断可能であればよく、コンタクタ機械スイッチでもよく、逆阻止型ＩＧＢＴ等でもよい。

【0065】

本明細書には少なくとも以下の事項が記載されている。なお、括弧内には、上記した実施形態において対応する構成要素等を示しているが、これに限定されるものではない。

【0066】

（１） 第１巻線部（第１巻線部α１）及び第２巻線部（第２巻線部α２）を有する第１相の巻線（第１相の巻線α）と第３巻線部（第３巻線部β１）及び第４巻線部（第４巻線部β２）を有する第２相の巻線（第２相の巻線β）とを備える回転電機（回転電機Ｍ）に電力を供給する電力供給回路（電力供給回路２）であって、
前記電力供給回路は、
電源（電源Ｂ）に接続されるとともに、前記第１相の巻線に接続された第１回路（第１回路３）と、
前記電源に対して前記第１回路と並列に接続されるとともに、前記第２相の巻線に接続された第２回路（第２回路４）と、を備え、
前記第１回路は、スイッチング素子（スイッチング素子Ｈ１～Ｈ４）が設けられた上アーム（上アームＡＨ１～ＡＨ４）とスイッチング素子（スイッチング素子Ｌ１～Ｌ４）が設けられた下アーム（ＡＬ１～ＡＬ４）とが中点（中点Ｐ１～Ｐ４）で接続された第１～第４アーム（第１～第４アームＡ１～Ａ４）と、第１スイッチ（第１双方向スイッチｓｗ１ａ）と、を備え、
前記第１巻線部の一端に、前記第１アームの前記中点が接続され、
前記第１巻線部の他端に、前記第２アームの前記中点が接続され、
前記第２巻線部の一端に、前記第３アームの前記中点が接続され、
前記第２巻線部の他端に、前記第４アームの前記中点が接続され、
前記第１スイッチは、前記第２アームの前記中点と前記第３アームの前記中点との間に接続されており、
前記第２回路は、スイッチング素子（スイッチング素子Ｈ５～Ｈ８）が設けられた上アーム（上アームＡＨ５～ＡＨ８）とスイッチング素子（スイッチング素子Ｌ５～Ｌ８）が設けられた下アーム（下アームＡＬ５～ＡＬ８）とが中点（中点Ｐ５～Ｐ８）で接続された第５～第８アーム（第５～第８アームＡ５～Ａ８）と、第２スイッチ（第２双方向スイッチｓｗ１ｂ）と、を備え、
前記第３巻線部の一端に、前記第５アームの前記中点が接続され、
前記第３巻線部の他端に、前記第６アームの前記中点が接続され、
前記第４巻線部の一端に、前記第７アームの前記中点が接続され、
前記第４巻線部の他端に、前記第８アームの前記中点が接続され、
前記第２スイッチは、前記第６アームの前記中点と前記第７アームの前記中点との間に接続されている、電力供給回路。

【0067】

（１）によれば、複数相回転電機において、各相の巻線に電力を供給するときに、直列に接続された２つの巻線部に電力を供給する場合と、並列に接続された２つの巻線部に電力を供給する場合と、を切り替えることで、回転電機に異なる特性を持たせることができる。これにより、効率の良い運転点を選択することができるので、出力効率を向上できる。

【0068】

（２） （１）に記載の電力供給回路であって、
前記第１スイッチ及び前記第２スイッチをオン状態にして、直列に接続された前記第１相の巻線の前記第１巻線部及び前記第２巻線部と、直列に接続された前記第２相の巻線の前記第３巻線部及び前記第４巻線部とに電力を供給する第１モードと、
前記第１スイッチ及び前記第２スイッチをオフ状態にして、並列に接続された前記第１相の巻線の前記第１巻線部及び前記第２巻線部と、並列に接続された前記第２相の巻線の前記第３巻線部及び前記第４巻線部とに電力を供給する第２モードと、を切替可能に構成される、電力供給回路。

【0069】

（２）によれば、低回転領域では第１モードを選択し、高回転領域では第２モードを選択することで、トルク密度と出力密度を両立することができる。

【0070】

（３） （２）に記載の電力供給回路であって、
前記第１～第４アームには、各スイッチング素子と並列に還流ダイオード（還流ダイオードＤ）が設けられ、
前記第１モードから前記第２モードに切り替えたとき、
前記第１相の巻線の前記第１巻線部及び前記第２巻線部を流れる電流が前記還流ダイオードを通じて流れる、電力供給回路。

【0071】

（３）によれば、第１巻線部及び第２巻線部から放出される電流によってスイッチング素子などが破損することを防止できる。

【0072】

（４） （２）又は（３）に記載の電力供給回路であって、
前記第５～第８アームには、各スイッチング素子と並列に還流ダイオード（還流ダイオードＤ）が設けられ、
前記第１モードから前記第２モードに切り替えたとき、
前記第２相の巻線の前記第３巻線部及び前記第４巻線部を流れる電流が前記還流ダイオードを通じて流れる、電力供給回路。

【0073】

（４）によれば、第３巻線部及び第４巻線部から放出される電流によってスイッチング素子などが破損することを防止できる。

【0074】

（５） （１）から（４）のいずれかに記載の電力供給回路であって、
前記第２アームの前記中点と前記第１スイッチとの間、又は、前記第１スイッチと前記第３アームの前記中点との間には、前記第１相の巻線の第５巻線部（第５巻線部α３）が設けられ、
前記第６アームの前記中点と前記第２スイッチとの間、又は、前記第２スイッチと前記第７アームの前記中点との間には、前記第２相の巻線の第６巻線部（第６巻線部β３）が設けられている、電力供給回路。

【0075】

（５）によれば、直列に接続された３つの巻線部に電力を供給する場合と、並列に接続された２つの巻線部に電力を供給する場合とで、回転電機の特性を大きく変えることができ、出力効率をより一層向上できる。

【0076】

（６） （５）に記載の電力供給回路であって、
前記第１巻線部の巻き数と前記第２巻線部の巻き数が等しく、
前記第５巻線部の巻き数は、前記第１巻線部の巻き数及び前記第２巻線部の前記巻き数以上であり、
前記第３巻線部の巻き数と前記第４巻線部の巻き数が等しく、
前記第６巻線部の巻き数は、前記第３巻線部の巻き数及び前記第４巻線部の前記巻き数以上である、電力供給回路。

【0077】

（６）によれば、直列に接続された３つの巻線部に電力を供給する場合と、並列に接続された２つの巻線部に電力を供給する場合とで、電力が供給される巻線の巻き数の違いが大きくなる。

【0078】

（７） （５）又は（６）に記載の電力供給回路であって、
前記第１～第４アームには、各スイッチング素子と並列に還流ダイオードが設けられ、
前記第５～第８アームには、各スイッチング素子と並列に還流ダイオードが設けられ、
前記第１スイッチ及び前記第２スイッチをオン状態にして、直列に接続された前記第１相の巻線の前記第１巻線部、前記第２巻線部、及び第５巻線部と、直列に接続された前記第２相の巻線の前記第３巻線部、前記第４巻線部、及び第６巻線部とに電力を供給する第１モードと、
前記第１スイッチ及び前記第２スイッチをオフ状態にして、並列に接続された前記第１相の巻線の前記第１巻線部及び前記第２巻線部と、並列に接続された前記第２相の巻線の前記第３巻線部及び前記第４巻線部とに電力を供給する第２モードと、を切替可能に構成され、
前記第１モードから前記第２モードに切り替えたとき、前記第５巻線部及び前記第６巻線部を流れる電流が前記還流ダイオードを通じて流れる、電力供給回路。

【0079】

（７）によれば、第１モードでは電力が供給される巻線の巻き数が多いので、トルクが向上するとともに、インダクタンスが上がり電流の高調波成分が低減し鉄損が低減する。一方、第２モードでは電力が供給される巻線の巻き数が少ないので、磁束が低減し逆起電圧が低減し、高回転側の出力を向上できる。また、第１モードから第２モードに切り替えたときに、第５巻線部及び第６巻線部を流れる電流が還流ダイオードを通じて流れるので、サージ電流の発生を抑制できる。

【0080】

（８） （７）に記載の電力供給回路であって、
前記第１モードから前記第２モードに切り替えるとき、
前記第１～第４アームの前記スイッチング素子、及び前記第５～第８アームの前記スイッチング素子がオフ状態に制御される期間を設ける、電力供給回路。

【0081】

（８）によれば、第１モードから第２モードに切り替えるときに、各スイッチング素子のオフ期間に、第５巻線部及び第６巻線部からの電流が還流ダイオードを通って流れるので、第５巻線部及び第６巻線部の電荷（エネルギー）を解放することができる。

【0082】

（９） （１）から（４）のいずれかに記載の電力供給回路であって、
前記回転電機はステータ（ステータ１１）及びロータ（ロータ１０）を含み、
前記ステータは、周方向に並べて配置された複数のスロット（スロットＳ１～Ｓ６）を備え、
前記複数のスロットは、前記周方向に離間して配置される第１スロット（第１スロットＳＬ１）及び第２スロット（第２スロットＳＬ２）を含み、
前記第１スロットには、前記第１巻線部及び前記第２巻線部が配置され、
前記第２スロットには、前記第３巻線部及び前記第４巻線部が配置される、電力供給回路。

【0083】

（１０） （９）に記載の電力供給回路であって、
前記複数のスロットは、前記第１スロットと前記第２スロットとの間に配置される第３スロット（第３スロットＳＬ３）を含み、
前記第３スロットには、前記第１巻線部、前記第２巻線部、前記第３巻線部、及び前記第４巻線部が配置される、電力供給回路。

【0084】

（１１） （９）に記載の電力供給回路であって、
前記複数のスロットは、前記第１スロットと前記第２スロットとの間に配置される第４スロット（第４スロットＳＬ４）を含み、
前記第４スロットには、前記第１巻線部、前記第２巻線部、前記第３巻線部、及び前記第４巻線部のいずれか１つのみが配置される、電力供給回路。

【0085】

（１２） （１１）に記載の電力供給回路であって、
前記第１巻線部と前記第２巻線部とは電気角が４５°ずれて配置され、
前記第３巻線部と前記第４巻線部とは電気角が４５°ずれて配置される、電力供給回路。

【0086】

（１２）によれば、並列に接続された２つの巻線部に電力を供給する場合には、各巻線部が４５°ずれて配置されるので、２相モータでありながら巻線係数が向上することで、最大トルクの向上及びトルクリプルの低減効果が得られる。

【0087】

（１３） （９）から（１２）のいずれかに記載の電力供給回路であって、
前記第１巻線部及び前記第２巻線部と、前記第３巻線部及び前記第４巻線部とは、電気角が９０°ずれて配置される、電力供給回路。

【0088】

（１４） （１）に記載の電力供給回路であって、
前記電力供給回路は、前記第１相の巻線と前記第２相の巻線と、第７巻線部（第７巻線部γ１）及び第８巻線部（第８巻線部γ２）を有する第３相の巻線（第３相の巻線γ）と、を備える回転電機（回転電機Ｍ）に電力を供給し、
前記電力供給回路は、
前記第１回路と、
前記第２回路と、
前記電源に対して前記第１回路及び前記第２回路と並列に接続されるとともに、前記第３相の巻線に接続された第３回路（第３回路５）と、を備え、
前記第３回路は、スイッチング素子（スイッチング素子Ｈ９～Ｈ１２）が設けられた上アーム（上アームＡＨ９～ＡＨ１２）とスイッチング素子（スイッチング素子Ｌ９～Ｌ１２）が設けられた下アーム（下アームＡＬ９～ＡＬ１２）とが中点（中点Ｐ９～Ｐ１２）で接続された第９～第１２アーム（第９～第１２アームＡ９～Ａ１２）と、第３スイッチ（第７双方向スイッチｓｗ１ｃ）と、を備え、
前記第７巻線部の一端に、前記第９アームの前記中点が接続され、
前記第７巻線部の他端に、前記第１０アームの前記中点が接続され、
前記第８巻線部の一端に、前記第１１アームの前記中点が接続され、
前記第８巻線部の他端に、前記第１２アームの前記中点が接続され、
前記第３スイッチは、前記第１０アームの前記中点と前記第１１アームの前記中点との間に接続されている、電力供給回路。

【0089】

（１４）によれば、３相の回転電機である場合においても、各相の巻線に電力を供給するときに、直列に接続された２つの巻線部に電力を供給する場合と、並列に接続された２つの巻線部に電力を供給する場合と、を切り替えることで、回転電機に異なる特性を持たせることができる。これにより、効率の良い運転点を選択することができるので、出力効率を向上できる。

【0090】

（１５） 第１相の巻線（第１相の巻線α）と第２相の巻線（第２相の巻線β）とを備える回転電機（回転電機Ｍ）と、
前記回転電機に電力を供給する電力供給回路（電力供給回路２）と、を備える回転電機システム（回転電機システム１）であって、
前記第１相の巻線は、第１巻線部（第１巻線部α１）及び第２巻線部（第２巻線部α２）を有し、
前記第２相の巻線は、第３巻線部（第３巻線部β１）及び第４巻線部（第４巻線部β２）を有し、
前記電力供給回路は、
電源（電源Ｂ）に接続されるとともに、前記第１相の巻線に接続された第１回路（第１回路３）と、
前記電源に対して前記第１回路と並列に接続されるとともに、前記第２相の巻線に接続された第２回路（第２回路４）と、を備え、
前記第１回路は、スイッチング素子（スイッチング素子Ｈ１～Ｈ４）が設けられた上アーム（上アームＡＨ１～ＡＨ４）とスイッチング素子（スイッチング素子Ｌ１～Ｌ４）が設けられた下アーム（下アームＡＬ１～ＡＬ４）とが中点（中点Ｐ１～Ｐ４）で接続された第１～第４アーム（第１～第４アームＡ１～Ａ４）と、第１スイッチ（第１双方向スイッチｓｗ１ａ）と、を備え、
前記第１巻線部の一端に、前記第１アームの前記中点が接続され、
前記第１巻線部の他端に、前記第２アームの前記中点が接続され、
前記第２巻線部の一端に、前記第３アームの前記中点が接続され、
前記第２巻線部の他端に、前記第４アームの前記中点が接続され、
前記第１スイッチは、前記第２アームの前記中点と前記第３アームの前記中点との間に接続されており、
前記第２回路は、スイッチング素子（スイッチング素子Ｈ５～Ｈ８）が設けられた上アーム（上アームＡＨ５～ＡＨ８）とスイッチング素子（スイッチング素子Ｌ５～Ｌ８）が設けられた下アーム（下アームＡＬ５～ＡＬ８）とが中点（中点Ｐ５～Ｐ８）で接続された第５～第８アーム（第５～第８アームＡ５～Ａ８）と、第２スイッチ（第２双方向スイッチｓｗ１ｂ）と、を備え、
前記第３巻線部の一端に、前記第５アームの前記中点が接続され、
前記第３巻線部の他端に、前記第６アームの前記中点が接続され、
前記第４巻線部の一端に、前記第７アームの前記中点が接続され、
前記第４巻線部の他端に、前記第８アームの前記中点が接続され、
前記第２スイッチは、前記第６アームの前記中点と前記第７アームの前記中点との間に接続されている、回転電機システム。

【0091】

（１５）によれば、複数相回転電機において、各相の巻線に電力を供給するときに、直列に接続された２つの巻線部に電力を供給する場合と、並列に接続された２つの巻線部に電力を供給する場合と、を切り替えることで、回転電機に異なる特性を持たせることができる。これにより、効率の良い運転点を選択することができるので、出力効率を向上できる。

【符号の説明】

【0092】

１ 回転電機システム
２ 電力供給回路
３ 第１回路
４ 第２回路
５ 第３回路
１０ ロータ
１１ ステータ
α 第１相の巻線
α１ 第１巻線部
α２ 第２巻線部
α３ 第５巻線部
β 第２相の巻線
β１ 第３巻線部
β２ 第４巻線部
β３ 第６巻線部
γ 第３相の巻線
γ１ 第７巻線部
γ２ 第８巻線部
Ａ１～Ａ１２ 第１～第１２アーム
ＡＨ１～ＡＨ１２ 上アーム
ＡＬ１～ＡＬ１２ 下アーム
Ｈ１～Ｈ１２ スイッチング素子
Ｌ１～Ｌ１２ スイッチング素子
Ｄ 還流ダイオード
Ｐ１～Ｐ１２ 中点
ｓｗ１ａ 第１双方向スイッチ（第１スイッチ）
ｓｗ１ｂ 第２双方向スイッチ（第２スイッチ）
ｓｗ２ａ 第３双方向スイッチ
ｓｗ２ｂ 第４双方向スイッチ
ｓｗ３ａ 第５双方向スイッチ
ｓｗ３ｂ 第６双方向スイッチ
ｓｗ１ｃ 第７双方向スイッチ（第３スイッチ）
Ｂ 電源
Ｍ 回転電機
Ｓ１～Ｓ６ スロット
ＳＬ１ 第１スロット
ＳＬ２ 第２スロット
ＳＬ３ 第３スロット
ＳＬ４ 第４スロット

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】