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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公表特許公報(A)
(11)【公表番号】
(43)【公表日】2022-12-01
(54)【発明の名称】エネルギー変換装置及び車両
(51)【国際特許分類】
   H02P 25/22 20060101AFI20221124BHJP
   H02P 27/10 20060101ALI20221124BHJP
   H02P 21/22 20160101ALI20221124BHJP
   H02J 7/00 20060101ALI20221124BHJP
   B60L 9/18 20060101ALN20221124BHJP
   B60L 15/00 20060101ALN20221124BHJP
   B60L 50/60 20190101ALN20221124BHJP
   B60L 53/14 20190101ALN20221124BHJP
   B60L 53/22 20190101ALN20221124BHJP
   B60L 58/25 20190101ALN20221124BHJP
【ＦＩ】
H02P25/22
H02P27/10
H02P21/22
H02J7/00 P
H02J7/00 A
B60L9/18 J
B60L15/00 Z
B60L50/60
B60L53/14
B60L53/22
B60L58/25
【審査請求】有
【予備審査請求】未請求
(21)【出願番号】P 2022519103
(86)(22)【出願日】2020-08-18
(85)【翻訳文提出日】2022-05-24
(86)【国際出願番号】 CN2020109885
(87)【国際公開番号】W WO2021057339
(87)【国際公開日】2021-04-01
(31)【優先権主張番号】201910913787.3
(32)【優先日】2019-09-25
(33)【優先権主張国・地域又は機関】CN
(81)【指定国・地域】
(71)【出願人】
【識別番号】510177809
【氏名又は名称】ビーワイディー カンパニー リミテッド
(74)【代理人】
【識別番号】100169904
【弁理士】
【氏名又は名称】村井 康司
(74)【代理人】
【識別番号】100132698
【弁理士】
【氏名又は名称】川分 康博
(72)【発明者】
【氏名】凌和平
(72)【発明者】
【氏名】李吉成
(72)【発明者】
【氏名】▲劉▼▲長▼久
(72)【発明者】
【氏名】▲謝▼▲飛▼▲躍▼
(72)【発明者】
【氏名】▲張▼▲宇▼▲しん▼
【テーマコード（参考）】
5G503
5H125
5H505
【Ｆターム（参考）】
5G503BA01
5G503BB02
5G503FA06
5G503GB03
5H125AA01
5H125AC12
5H125AC24
5H125BB02
5H125BB03
5H125BC19
5H125BC21
5H125BC24
5H125CD09
5H125DD02
5H125EE02
5H125EE12
5H125FF01
5H505AA16
5H505BB03
5H505CC04
5H505CC09
5H505DD03
5H505DD05
5H505DD08
5H505EE41
5H505EE48
5H505EE52
5H505GG04
5H505HA05
5H505HA06
5H505HA09
5H505HA10
5H505HB01
5H505HB05
5H505JJ23
5H505JJ24
5H505LL22
5H505LL41
(57)【要約】
エネルギー変換装置は、可逆ＰＷＭ整流器（１０２）及びモータコイル（１０３）を含み、モータコイル（１０３）は、Ｌセットの巻線ユニット（１３１、１３２）を含み、各セットの巻線ユニット（１３１、１３２）は、可逆ＰＷＭ整流器（１０２）に接続され、ここで、Ｌ≧２で、正整数であり、外部電源（１００）、可逆ＰＷＭ整流器（１０２）及びモータコイル（１０３）における巻線ユニット（１３１、１３２）は、少なくとも２セットの加熱対象設備用の加熱回路を形成し、エネルギー変換装置は、制御信号に基づいて可逆ＰＷＭ整流器（１０２）を制御することにより、外部電源（１００）から出力された電流がモータコイル（１０３）における少なくとも２セットの巻線ユニット（１３１、１３２）を流れて熱を発生し、少なくとも２セットの巻線ユニット（１３１、１３２）の、モータロータの磁場配向に基づく同期回転座標系における合成電流ベクトルの横軸上のベクトル和が、ゼロとなり、該エネルギー変換装置は、追加の動力電池加熱装置を省略でき、装置全体のコストを削減する。
【特許請求の範囲】
【請求項1】
可逆ＰＷＭ整流器及びモータコイルを含むエネルギー変換装置であって、
前記モータコイルは、Ｌセットの巻線ユニットを含み、各セットの巻線ユニットは、前記可逆ＰＷＭ整流器に接続され、ここで、Ｌ≧２で、正整数であり、
少なくとも２セットの加熱対象設備用の加熱回路は、外部電源、前記可逆ＰＷＭ整流器及び前記モータコイルにおける前記巻線ユニットによって形成され、
エネルギー変換装置が、制御信号に基づいて前記可逆ＰＷＭ整流器を制御することにより、前記外部電源から出力された電流は、前記モータコイルにおける少なくとも２セットの巻線ユニットを流れて熱を発生し、前記少なくとも２セットの巻線ユニットの、モータロータの磁場配向に基づく同期回転座標系における合成電流ベクトルの横軸上のベクトル和は、ゼロとなる、ことを特徴とするエネルギー変換装置。
【請求項2】
前記Ｌセットの巻線ユニットのうちのＬ１セットの巻線ユニットが前記加熱回路において動作する場合、前記Ｌ１セットの巻線ユニットは、Ｌ１個の合成電流ベクトルに対応し、
【数1】
対の合成電流ベクトルが形成され、各対の合成電流ベクトルにおける２つの合成電流ベクトルの振幅は等しく、前記各対の合成電流ベクトルは、前記同期回転座標系の直軸に対して対称であり、ここで、Ｌ≧Ｌ１≧２であり、Ｌ１は、偶数である、ことを特徴とする請求項１に記載のエネルギー変換装置。
【請求項3】
前記Ｌセットの巻線ユニットのうちのＬ１セットの巻線ユニットが前記加熱回路において動作する場合、前記Ｌ１セットの巻線ユニットは、Ｌ１個の合成電流ベクトルに対応し、
【数2】
対の合成電流ベクトルを形成され、各対の合成電流ベクトルにおける２つの合成電流ベクトルの振幅は等しく、少なくとも１対の合成電流ベクトルは、前記同期回転座標系の直軸に対して対称であり、少なくとも１対の合成電流ベクトルにおける２つの合成電流ベクトルの間の電気角度差は、１８０°であり、ここで、Ｌ≧Ｌ１≧２であり、Ｌ１は、偶数である、ことを特徴とする請求項１に記載のエネルギー変換装置。
【請求項4】
前記Ｌセットの巻線ユニットのうちのＬ２セットの巻線ユニットが前記加熱回路において動作する場合、前記Ｌ２セットの巻線ユニットは、Ｌ２個の合成電流ベクトルに対応し、
【数3】
対の合成電流ベクトル及び第１合成電流ベクトルが形成され、各対の合成電流ベクトルにおける２つの合成電流ベクトルの振幅は等しく、前記各対の合成電流ベクトルは、前記同期回転座標系の直軸に対して対称であり、前記第１合成電流ベクトルは、前記同期回転座標系の直軸に位置し、ここで、Ｌ≧Ｌ２≧３であり、Ｌ２は奇数である、ことを特徴とする請求項１に記載のエネルギー変換装置。
【請求項5】
前記Ｌセットの巻線ユニットのうちのＬ３セットの巻線ユニットが前記加熱回路において動作する場合、前記Ｌ３セットの巻線ユニットは、Ｌ３個の合成電流ベクトルに対応し、
【数4】
対の合成電流ベクトル及び第２合成電流ベクトルが形成され、各対の合成電流ベクトルにおける２つの合成電流ベクトルの振幅は等しく、前記各対の合成電流ベクトルにおける２つの合成電流ベクトルの間の角度差は、１８０°であり、前記第２合成電流ベクトルは、前記同期回転座標系の直軸に位置し、ここで、Ｌ≧Ｌ３≧３であり、Ｌ３は奇数である、ことを特徴とする請求項１に記載のエネルギー変換装置。
【請求項6】
前記Ｌセットの巻線ユニットにおける各セットの巻線ユニットの合成電流ベクトルの前記同期回転座標系の直軸に対する角度は、一定値である、ことを特徴とする請求項２～５のいずれか１項に記載のエネルギー変換装置。
【請求項7】
前記Ｌセットの巻線ユニットのうちの少なくとも１対の巻線ユニットの合成電流ベクトルの前記同期回転座標系の直軸に対する角度は、変化値であり、１対の合成電流ベクトルのうちの一方の合成電流ベクトルの前記同期回転座標系の直軸に対する角度は、θＬ／２－１＝２πｆ１ｔ＋θＬ／２－０であり、他方の合成電流ベクトルの前記同期回転座標系の直軸に対する角度は、θＬ／２－２＝－θＬ／２－１であり、ここで、ｆ１は、前記合成電流ベクトルの前記同期回転座標系の直軸に対する前記角度の変化周波数であり、θＬ／２－０は、該１対の合成電流ベクトルのうちの一方の前記同期回転座標系の直軸に対する前記角度の初期角度であり、ｔは、時間である、ことを特徴とする請求項２～４のいずれか１項に記載のエネルギー変換装置。
【請求項8】
前記Ｌセットの巻線ユニットのうちの少なくとも１対の巻線ユニットの合成電流ベクトルの前記同期回転座標系の直軸に対する角度は、変化値であり、１対の合成電流ベクトルのうちの一方の合成電流ベクトルの前記同期回転座標系の直軸に対する角度は、θＬ／２－１＝２πｆ１ｔ＋θＬ／２－０であり、他方の合成電流ベクトルの前記同期回転座標系の直軸に対する角度は、θＬ／２－２＝２πｆ１ｔ＋１８０＋θＬ／２－０であり、ここで、ｆ１は、前記合成電流ベクトルの前記同期回転座標系の直軸に対する前記角度の変化周波数であり、θＬ／２－０は、該１対の合成電流ベクトルのうちの一方の前記同期回転座標系の直軸に対する前記角度の初期角度であり、ｔは、時間である、ことを特徴とする請求項５に記載のエネルギー変換装置。
【請求項9】
少なくとも１対の合成電流ベクトルの振幅は、等しく、変化値であり、該１対の合成電流ベクトルの前記同期回転座標系の直軸に対する角度は、一定値であり、
前記少なくとも１対の合成電流ベクトルの振幅の大きさは、
【数5】
であり、ここで、ｆ２は、前記合成電流ベクトルの振幅の変化周波数であり、
【数6】
は、前記合成電流ベクトルの振幅である、ことを特徴とする請求項２～５のいずれか１項に記載のエネルギー変換装置。
【請求項10】
前記可逆ＰＷＭ整流器に接続されたコントローラを含み、前記コントローラは、
外部制御信号に基づいて、前記モータコイルにより発生する必要がある目標加熱パワーを取得し、
前記目標加熱パワーに基づいて、前記各セットの巻線ユニットの目標合成電流ベクトルを取得し、
前記目標合成電流ベクトルに基づいて、前記各セットの巻線ユニットの、前記同期回転座標系の直軸と横軸のそれぞれにおける目標直軸電流と目標横軸電流を取得し、
前記各セットの巻線ユニットのサンプリング電流値に基づいて、前記各セットの巻線ユニットの、前記同期回転座標系の直軸と横軸のそれぞれにおける実際の直軸電流と実際の横軸電流を取得し、前記目標横軸電流、前記目標直軸電流、前記実際の横軸電流及び前記実際の直軸電流に基づいて、前記各セットの巻線ユニットに接続された前記可逆ＰＷＭ整流器の各相ブリッジアームのデューティ比を取得する、ことを特徴とする請求項１～９のいずれか１項に記載のエネルギー変換装置。
【請求項11】
前記外部電源は、動力電池であり、少なくとも２セットの加熱回路は、前記動力電池、前記可逆ＰＷＭ整流器及び前記モータコイルにおける前記巻線ユニットによって形成され、
前記可逆ＰＷＭ整流器は、１組のＭ１個のブリッジアームを含み、前記Ｍ１個のブリッジアームは、第１合流端及び第２合流端は、Ｍ１個のブリッジアームによって形成され、前記動力電池の正極端子と負極端子は、それぞれ前記第１合流端と前記第２合流端に接続され、前記モータコイルは、第１巻線ユニット及び第２巻線ユニットを含み、
前記第１巻線ユニットは、１セットのｍ１相巻線を含み、前記ｍ１相巻線における各相巻線は、ｎ１個のコイル分岐回路を含み、各相巻線のｎ１個のコイル分岐回路が共通接続されて１つの相端点を形成し、前記ｍ１相巻線の相端点は、前記Ｍ１個のブリッジアームのうちのｍ１個のブリッジアームの各ブリッジアームの中間点に一対一に対応して接続され、前記ｍ１相巻線における各相巻線のｎ１個のコイル分岐回路のうちの１つのコイル分岐回路は、さらに、ｎ１個の接続点を形成するように、それぞれ他の相の巻線のｎ１個のコイル分岐回路のうちの１つのコイル分岐回路に接続され、ここで、ｍ１≧２で、ｎ１≧１であり、ｎ１及びｍ１は、いずれも整数であり、
前記第２巻線ユニットは、１セットのｍ２相巻線を含み、前記ｍ２相巻線における各相巻線は、ｎ２個のコイル分岐回路を含み、各相巻線のｎ２個のコイル分岐回路が共通接続されて１つの相端点を形成し、前記ｍ２相巻線の相端点は、前記Ｍ１個のブリッジアームのうちのｍ２個のブリッジアームの各ブリッジアームの中間点に一対一に対応して接続され、前記ｍ２相巻線における各相巻線のｎ２個のコイル分岐回路のうちの１つのコイル分岐回路は、さらに、ｎ２個の接続点を形成するように、それぞれ他の相の巻線のｎ２個のコイル分岐回路のうちの１つのコイル分岐回路に接続され、ここで、ｍ２≧２で、Ｍ１≧ｍ１＋ｍ２で、ｎ２≧１であり、ｎ２、ｍ１及びＭ１は、いずれも整数であり、
第１加熱回路は、前記動力電池、前記可逆ＰＷＭ整流器及び前記第１巻線ユニットによって形成され、第２加熱回路は、前記動力電池、前記可逆ＰＷＭ整流器及び前記第２巻線ユニットによって形成される、ことを特徴とする請求項１０に記載のエネルギー変換装置。
【請求項12】
少なくとも２セットの加熱回路が、外部直流充放電ポート、前記モータコイルにおける巻線ユニット及び前記可逆ＰＷＭ整流器によって形成され、前記外部直流充放電ポートは、前記モータコイルから引き出された少なくとも１本の中性線に接続され、
前記外部電源は、直流給電デバイスであり、前記直流給電デバイスは、前記外部直流充放電ポートに接続され、
前記可逆ＰＷＭ整流器は、１組のＭ１個のブリッジアームを含み、前記モータコイルは、第１巻線ユニット及び第２巻線ユニットを含み、
前記第１巻線ユニットは、１セットのｍ１相巻線を含み、前記ｍ１相巻線における各相巻線は、ｎ１個のコイル分岐回路を含み、各相巻線のｎ１個のコイル分岐回路が共通接続されて１つの相端点を形成し、前記ｍ１相巻線の相端点は、前記Ｍ１個のブリッジアームのうちのｍ１個のブリッジアームの各ブリッジアームの中間点に一対一に対応して接続され、前記ｍ１相巻線における各相巻線のｎ１個のコイル分岐回路のうちの１つのコイル分岐回路は、さらに、ｎ１個の接続点を形成するように、それぞれ他の相の巻線のｎ１個のコイル分岐回路のうちの１つのコイル分岐回路に接続され、前記ｎ１個の接続点は、Ｔ１個の中性点を形成し、前記Ｔ１個の中性点からＪ１本の中性線が引き出され、ここで、ｎ１≧Ｔ１≧１で、Ｔ１≧Ｊ１≧１で、ｍ１≧２であり、ｎ１、ｍ１、Ｔ１及びＪ１は、いずれも正整数であり、
前記第２巻線ユニットは、１セットのｍ２相巻線を含み、前記ｍ２相巻線における各相巻線は、ｎ２個のコイル分岐回路を含み、各相巻線のｎ２個のコイル分岐回路が共通接続されて１つの相端点を形成し、前記ｍ２相巻線の相端点は、前記Ｍ１個のブリッジアームのうちのｍ２個のブリッジアームの各相ブリッジアームの中間点に一対一に対応して接続され、前記ｍ２相巻線における各相巻線のｎ２個のコイル分岐回路のうちの１つのコイル分岐回路は、さらに、ｎ２個の接続点を形成するように、それぞれ他の相の巻線のｎ２個のコイル分岐回路のうちの１つのコイル分岐回路に接続され、前記ｎ２個の接続点は、Ｔ２個の中性点を形成し、前記Ｔ２個の中性点からＪ２本の中性線が引き出され、ここで、ｎ２≧Ｔ２≧１で、Ｔ２≧Ｊ２≧１で、ｍ２≧２で、Ｍ≧ｍ１＋ｍ２であり、ｎ２、ｍ２、Ｔ２及びＪ２は、いずれも正整数であり、
第３加熱回路が、前記直流給電デバイス、前記第１巻線ユニット及び前記可逆ＰＷＭ整流器によって形成され、第４加熱回路が、前記直流給電デバイス、前記第２巻線ユニット及び前記可逆ＰＷＭ整流器によって形成される、ことを特徴とする請求項１０に記載のエネルギー変換装置。
【請求項13】
前記外部電源は、動力電池及び直流給電デバイスであり、前記動力電池は、前記可逆ＰＷＭ整流器に接続され、外部直流充放電ポートは、前記モータコイルから引き出された少なくとも１本の中性線に接続され、前記直流給電デバイスは、前記外部直流充放電ポートに接続され、
少なくとも２セットの加熱回路が、前記動力電池、前記可逆ＰＷＭ整流器及び前記モータコイルにおける巻線ユニットによって形成され、充電回路が、前記直流給電デバイス、前記モータコイル、前記可逆ＰＷＭ整流器及び前記動力電池によって形成されるか又は、
前記外部電源は、動力電池であり、前記動力電池は、前記可逆ＰＷＭ整流器に接続され、外部直流充放電ポートは、前記モータコイルから引き出された少なくとも１本の中性線に接続され、前記外部直流充放電ポートは、直流電気デバイスに接続され、
少なくとも２セットの加熱回路が、前記動力電池、前記可逆ＰＷＭ整流器及び前記モータコイルにおける巻線ユニットによって形成され、放電回路が、前記動力電池、前記可逆ＰＷＭ整流器、前記モータコイル及び前記直流電気デバイスによって形成され、
前記コントローラは、さらに、
前記モータコイルにより発生する必要がある目標加熱パワーと前記動力電池の目標充電パワー又は目標放電パワーとを取得し、
前記目標充電パワー又は前記目標放電パワーに基づいて、前記各セットの巻線ユニットの目標充電電流又は目標放電電流を取得し、前記目標充電電流又は前記目標放電電流に基づいて、前記各セットの巻線ユニットにより発生する第１加熱パワーを取得し、
前記目標加熱パワーと前記各セットの巻線ユニットにより発生する前記第１加熱パワーとに基づいて、前記各セットの巻線ユニットにより発生する第２加熱パワーを取得し、
前記第２加熱パワーに基づいて、前記各セットの巻線ユニットの目標合成電流ベクトルを取得し、前記目標合成電流ベクトルに基づいて、前記各セットの巻線ユニットの、前記同期回転座標系の直軸と横軸のそれぞれにおける目標直軸電流と目標横軸電流を取得し、
前記各セットの巻線ユニットのサンプリング電流値に基づいて、前記各セットの巻線ユニットの、前記同期回転座標系の直軸と横軸のそれぞれにおける実際の直軸電流と実際の横軸電流、ならびに零軸電流を取得し、前記目標横軸電流、前記目標直軸電流、前記実際の横軸電流及び前記実際の直軸電流に基づいて、閉ループ制御を行って、前記各セットの巻線ユニットに接続された前記可逆ＰＷＭ整流器の各相ブリッジアームの第１デューティ比を取得し、
前記目標充電電流又は前記目標放電電流と前記零軸電流に基づいて、閉ループ制御を行って、前記各セットの巻線ユニットに接続された前記可逆ＰＷＭ整流器のブリッジアームのデューティ比調整値を取得し、
前記第１デューティ比及び前記デューティ比調整値に基づいて、前記各セットの巻線ユニットに接続された前記可逆ＰＷＭ整流器の各相ブリッジアームのデューティ比を取得する、ことを特徴とする請求項１０に記載のエネルギー変換装置。
【請求項14】
バスキャパシタをさらに含み、第５加熱回路は、前記バスキャパシタ、前記可逆ＰＷＭ整流器及び前記第１巻線ユニットによって形成され、第６加熱回路が、前記バスキャパシタ、前記可逆ＰＷＭ整流器及び前記第２巻線ユニットによって形成され、充電回路又は放電回路が、前記エネルギー変換装置を用いて、前記外部直流充放電ポートと、前記動力電池とによって形成される、ことを特徴とする請求項１３に記載のエネルギー変換装置。
【請求項15】
第１充電回路又は第１放電回路は、前記エネルギー変換装置を用いて、外部の第１直流充放電ポートと、前記動力電池とによって形成され、第２充電回路又は第２放電回路は、前記エネルギー変換装置を用いて、外部の第２直流充放電ポートと、前記動力電池とによって形成され、前記可逆ＰＷＭ整流器は、第１合流端及び第２合流端をさらに含み、前記外部の第１直流充放電ポートの第１端は、前記モータコイルの第１巻線ユニットの第１中性線に接続され、前記外部の第２直流充放電ポートの第１端は、前記モータコイルの第２巻線ユニットの第２中性線に接続され、前記外部の第１直流充放電ポートの第２端及び前記外部の第２直流充放電ポートの第２端は、前記第２合流端に接続され、前記動力電池の正極端子は、前記第１合流端に接続され、前記動力電池の負極端子は、前記第２合流端に接続される、ことを特徴とする請求項１３に記載のエネルギー変換装置。
【請求項16】
外部の第３直流充放電ポートをさらに含み、少なくとも２セットの加熱回路は、前記外部の第３直流充放電ポート、前記可逆ＰＷＭ整流器及び前記モータコイルにおける前記巻線ユニットは、を形成し、前記外部の第３直流充放電ポートは、前記可逆ＰＷＭ整流器の両端に接続される、ことを特徴とする請求項１２に記載のエネルギー変換装置。
【請求項17】
請求項１～１６のいずれか１項に記載のエネルギー変換装置を含む、ことを特徴とする車両。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
（関連出願の相互参照)
本願は、ビーワイディー カンパニー リミテッドが２０１９年９月２５日に提出した、名称「エネルギー変換装置及び車両」の中国特許出願第「２０１９１０９１３７８７．３」号の優先権を主張するものである。
本願は、車両の技術分野に属し、特に、エネルギー変換装置及び車両に関する。
【背景技術】
【0002】
電動車両の普及が進むにつれて、ますます多くの電動車両は、社会及び家庭に入り、人々の外出に非常に大きな利便性をもたらしている。電動車両の動力電池としては一般的にリチウムイオン電池が用いられている。リチウムイオン電池の一般的な動作温度は、－２０℃～５５℃であり、リチウムイオン電池を低温以下で充電することは許容されない。従来の技術における、低温の電池を加熱する解決手段は、ＰＴＣヒータ又は電熱線ヒータ又はエンジン又はモータを用いて低温時に電池冷却回路の冷却液を加熱し、冷却液により電池セルを所定の温度に加熱することである。電池が低温及び低残量の状態にある場合、例えば、－１９℃及びＳＯＣ＝０の極限条件では、電池が放電することを許されず、小電流充電とハイパワー加熱及びローパワー充電のみが許される。しかしながら、充電中に、ＰＴＣヒータにより加熱することは不可能であり、電池の充電時間が長くなる。
【0003】
以上より、従来の技術において、低温の状態で加熱設備により動力電池を加熱する場合に、充電過程と加熱過程が密接に協働できないため、コストが増加し、低温での充電時間が長すぎるという課題が存在する。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
本願は、関連技術における技術的課題の１つを少なくともある程度解決することを目的とする。
【0005】
このために、本願は、低温の状態で加熱設備により動力電池を加熱する場合に、コストが増加するという課題、及び、充電過程と加熱過程が密接に協働できないため、低温での充電時間が長すぎるという課題を解決することができる、エネルギー変換装置及び車両を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0006】
本願は、以下のように実現される。本願の第１態様に係るエネルギー変換装置は、可逆ＰＷＭ整流器及びモータコイルを含み、前記モータコイルは、Ｌセットの巻線ユニットを含み、各セットの巻線ユニットは、前記可逆ＰＷＭ整流器に接続され、ここで、Ｌ≧２で、正整数であり、
外部電源、前記可逆ＰＷＭ整流器及び前記モータコイルにおける巻線ユニットは、少なくとも２セットの加熱対象設備用の加熱回路を形成し、
前記エネルギー変換装置は、制御信号に基づいて前記可逆ＰＷＭ整流器を制御することにより、前記外部電源から出力された電流が、前記モータコイルにおける少なくとも２セットの巻線ユニットを流れて熱を発生し、前記少なくとも２セットの巻線ユニットの、モータロータの磁場配向に基づく同期回転座標系における横軸電流の合成電流ベクトルのベクトル和が、ゼロとなる。
【0007】
本願の第２の態様に係る車両は、第１の態様に係るエネルギー変換装置を含む。
【発明の効果】
【0008】
本願に係るエネルギー変換装置の技術的効果は、以下のとおりである。可逆ＰＷＭ整流器及びモータコイルを含むエネルギー変換装置を用いることにより、該エネルギー変換装置が外部電源に接続される場合、外部電源、可逆ＰＷＭ整流器及びモータコイルにおける巻線ユニットは、少なくとも２セットの加熱回路を形成し、可逆ＰＷＭ整流器を制御することにより、外部電源から出力された電流は、前記モータコイルにおける少なくとも２セットの巻線ユニットを流れて熱を発生し、少なくとも２セットの巻線ユニットの、モータロータの磁場配向に基づく同期回転座標系における横軸電流の合成電流ベクトルのベクトル和は、ゼロとなり、エネルギー変換装置におけるモータは、トルクを出力せず、これにより、モータコイルの冷却管を流れる冷却液を加熱し、該冷却液は、動力電池を流れるときに動力電池を加熱し、追加の動力電池加熱装置を省略でき、装置全体のコストを削減する。
【0009】
本願の追加の態様及び利点は、一部が以下の説明において示され、一部が以下の説明において明らかになるか又は本願の実施により把握される。
【図面の簡単な説明】
【0010】
本願の上記及び／又は追加の様態及び利点は、以下の図面を参照して実施例を説明することにより、明らかになり、容易に理解される。
【0011】
【図1】本願の実施例１に係るエネルギー変換装置の概略構成図である。
【図2】本願の実施例１に係るエネルギー変換装置の別の概略構成図である。
【図3】本願の実施例１に係るエネルギー変換装置の別の概略構成図である。
【図4】本願の実施例１に係るエネルギー変換装置の別の概略構成図である。
【図5】本願の実施例１に係るエネルギー変換装置の別の概略構成図である。
【図6】本願の実施例１に係るエネルギー変換装置のモータコイルの概略構成図である。
【図7】本願の実施例１に係るエネルギー変換装置の回路図である。
【図8】本願の実施例１に係るエネルギー変換装置の別の回路図である。
【図9】本願の実施例１に係るエネルギー変換装置の別の回路図である。
【図10】本願の実施例１に係るエネルギー変換装置の別の回路図である。
【図11】本願の実施例１に係るエネルギー変換装置における合成電流ベクトルがモータロータの磁場配向に基づく同期回転座標系に位置する概略図である。
【図12】本願の実施例１に係るエネルギー変換装置における別の合成電流ベクトルがモータロータの磁場配向に基づく同期回転座標系に位置する概略図である。
【図13】本願の実施例１に係るエネルギー変換装置の電流の流れ方向図である。
【図14】本願の実施例１に係るエネルギー変換装置の別の電流の流れ方向図である。
【図15】本願の実施例１に係るエネルギー変換装置の別の電流の流れ方向図である。
【図16】本願の実施例１に係るエネルギー変換装置の別の電流の流れ方向図である。
【図17】本願の実施例１に係るエネルギー変換装置の別の電流の流れ方向図である。
【図18】本願の実施例１に係るエネルギー変換装置の別の電流の流れ方向図である。
【図19】本願の実施例１に係るエネルギー変換装置の別の電流の流れ方向図である。
【図20】本願の実施例１に係るエネルギー変換装置の別の電流の流れ方向図である。
【図21】本願の実施例１に係るエネルギー変換装置の別の電流の流れ方向図である。
【図22】本願の実施例１に係るエネルギー変換装置の別の電流の流れ方向図である。
【図23】本願の実施例２に係る車両の概略構成図である。
【発明を実施するための形態】
【0012】
以下、本願の実施例を詳細に説明し、上記実施例の例は図面に示され、全体を通して同一又は類似の符号は、同一又は類似の部品、若しくは同一又は類似の機能を有する部品を示す。以下、図面を参照しながら説明される実施例は、例示的なものに過ぎず、本願を解釈するためのものであり、本願を限定するためのものであると理解すべきではない。
【0013】
本願の技術手段を説明するために、以下、具体的な実施例により説明する。
【0014】
本願の実施例１に係るエネルギー変換装置は、図１及び図２に示すように、可逆ＰＷＭ整流器１０２及びモータコイル１０３を含み、モータコイル１０３は、Ｌセットの巻線ユニットを含み、各セットの巻線ユニットは、可逆ＰＷＭ整流器１０２に接続され、ここで、Ｌ≧２で、正整数であり、
外部電源１００、可逆ＰＷＭ整流器１０２及びモータコイル１０３における巻線ユニットは、少なくとも２セットの加熱対象設備用の加熱回路を形成し、
エネルギー変換装置は、外部信号に基づいて可逆ＰＷＭ整流器１０２を制御することにより、外部電源１００から出力された電流が、モータコイル１０３における少なくとも２セットの巻線ユニットを流れて熱を発生し、少なくとも２セットの巻線ユニットの、モータロータの磁場配向に基づく同期回転座標系における合成電流ベクトルの横軸上のベクトル和が、ゼロとなる。第ｘセットの巻線ユニットにより発生する加熱パワーは、
【数1】
であり、ここで、ｍｘは、第ｘセットの巻線ユニットの巻線相数を表し、Ｒｓｘは、第ｘセットの巻線ユニットの各相巻線の相抵抗を表し、i*sxは、第ｘセットの巻線ユニットの同期回転座標系における直軸電流と横軸電流との合成電流ベクトルを表し、Ｌ≧ｘ≧１で、正整数である。
【0015】
モータは、同期モータ（ブラシレス同期モータを含む）であっても非同期モータであってもよく、モータコイル１０３の相数は、２以上であり、モータ巻線のセット数は、２以上であり（例えば、２相モータ、３相モータ、６相モータ、９相モータ、１５相モータなど）、かつモータコイル１０３の接続点が中性点を形成し、そこから中性線を引き出し、モータコイル１０３の中性線は、複数本引き出されてよく、モータコイル１０３の接続点の具体的な数は、モータ内部の巻線の並列接続構造に依存し、モータコイル１０３のモータ内部での並列接続点の数と、接続点により形成された中性点から引き出された中性線の数とは、実際の解決手段の使用状況に応じて決定され、モータコイル１０３は、Ｌセットの巻線ユニットを含み、各セットの巻線ユニットは、可逆ＰＷＭ整流器１０２に接続され、ここで、Ｌ≧２で、正整数であり、すなわち、モータコイル１０３の一部のコイル分岐回路又は全てのコイル分岐回路は、少なくとも第１巻線ユニット１３１及び第２巻線ユニット１３２を構成し、第１巻線ユニット１３１は、第１セットの巻線であり、第２巻線ユニット１３２は、第２セットの巻線であり、第Ｌ巻線ユニットは、第Ｌセットの巻線であり、第１巻線ユニット１３１は、少なくとも２つの相端点及び少なくとも１つの中性点を含み、第２巻線ユニット１３２は、少なくとも２つの相端点及び少なくとも１つの中性点を含み、第１巻線ユニット１３１と第２巻線ユニット１３２は、異なる相端点を有し、いずれも相端点を介して可逆ＰＷＭ整流器１０２に接続され、第１巻線ユニット１３１の中性点は、中性線を引き出してもよく、宙吊り状態にあってもよく、第２巻線ユニット１３２の中性点は、中性線を引き出してもよく、宙吊り状態にあってもよく、それとともに、各セットの巻線ユニットの全ての相巻線を１つの基本ユニットとし、各基本ユニットに対してモータベクトル制御を用いることにより、モータの動作を独立して制御することができ、可逆ＰＷＭ整流器１０２におけるＰＷＭは、パルス幅変調（Ｐｕｌｓｅ ｗｉｄｔｈ ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ）であり、可逆ＰＷＭ整流器１０２は、多相ブリッジアームを含み、ブリッジアームの数は、モータコイル１０３の相数に応じて配置され、各相インバータブリッジアームは、２つのパワースイッチユニットを含み、パワースイッチユニットは、トランジスタ、ＩＧＢＴ、ＭＯＳＦＥＴトランジスタ、ＳｉＣトランジスタなどのタイプの素子であってよく、ブリッジアームにおける２つのパワースイッチユニットの接続点は、モータにおける１相コイルに接続され、可逆ＰＷＭ整流器１０２におけるパワースイッチユニットは、外部制御信号に基づいてオン及びオフを実現することができる。
【0016】
外部電源１００、可逆ＰＷＭ整流器１０２及びモータコイル１０３における巻線ユニットは、少なくとも２セットの加熱回路を形成し、外部電源１００、可逆ＰＷＭ整流器１０２及びモータコイル１０３により形成された加熱回路とは、外部電源１００から出力された電流が可逆ＰＷＭ整流器１０２を通ってモータコイル１０３を流れるときに熱を発生することにより形成される加熱回路を指し、モータコイル１０３における巻線ユニットは、第１巻線ユニット１３１及び第２巻線ユニット１３２を少なくとも含み、外部電源１００、可逆ＰＷＭ整流器１０２及び第１巻線ユニット１３１は、第１加熱回路を形成し、外部電源１００から出力された電流が可逆ＰＷＭ整流器１０２を通って第１巻線ユニット１３１を流れるときに熱を発生することにより第１加熱回路を形成し、外部電源１００、可逆ＰＷＭ整流器１０２及び第２巻線ユニット１３２は、第２加熱回路を形成し、外部電源１００から出力された電流が可逆ＰＷＭ整流器１０２を通って第２巻線ユニット１３２を流れるときに熱を発生することにより第２加熱回路を形成し、外部電源１００は、車両内の電源、例えば、動力電池などであってよく、外部電源１００は、充放電ポートを介して、外部給電デバイス、例えば充電スタンドに接続されてもよく、第１加熱回路及び第２加熱回路は、様々な方式で実現されてよく、例えば、図３に示すように、外部電源１００が動力電池１０１である場合、動力電池１０１、可逆ＰＷＭ整流器１０２及び第１巻線ユニット１３１は、第１加熱回路を形成し、動力電池１０１、可逆ＰＷＭ整流器１０２及び第２巻線ユニット１３２は、第２加熱回路を形成し、図２に示すように、外部電源１００は、直流充放電ポートを介して外部給電デバイスに接続されて第１加熱回路及び第２加熱回路を形成してもよく、例えば、図４に示すように、直流充放電ポート１４０は、可逆ＰＷＭ整流器１０２に接続されてよく、直流充放電ポート１４０、可逆ＰＷＭ整流器１０２及び第１巻線ユニット１３１は、第１加熱回路を形成し、直流充放電ポート１４０、可逆ＰＷＭ整流器１０２及び第２巻線ユニット１３２は、第２加熱回路を形成し、図５に示すように、直流充放電ポート１４０は、第１巻線ユニット１３１及び第２巻線ユニット１３２の中性線に接続されてもよく、直流充放電ポート１４０、第１巻線ユニット１３１及び可逆ＰＷＭ整流器１０２は、第１加熱回路を形成し、直流充放電ポート１４０、第２巻線ユニット１３２及び可逆ＰＷＭ整流器１０２は、第２加熱回路を形成する。
【0017】
エネルギー変換装置は、コントローラを含み、コントローラは、可逆ＰＷＭ整流器１０２に接続され、かつ可逆ＰＷＭ整流器１０２に制御信号を送信し、コントローラは、車両全体のコントローラ、可逆ＰＷＭ整流器１０２の制御回路及びＢＭＳ電池マネージャ回路を含んでよく、三者は、ＣＡＮ線を介して接続され、コントローラにおける異なるモジュールは、取得された情報に基づいて可逆ＰＷＭ整流器１０２におけるパワースイッチユニットのオン及びオフを制御することにより、異なる電流回路のオンを実現し、コントローラは、エネルギー変換装置の可逆ＰＷＭ整流器１０２に制御信号を送信することにより、外部電源１００から出力された電流は、モータコイル１０３における少なくとも２セットの巻線ユニットを流れて熱を発生して、モータコイル１０３の冷却管を流れる冷却液を加熱し、該冷却液は、動力電池１０１を流れるときに動力電池１０１を加熱する。
【0018】
エネルギー変換装置が、外部制御信号に基づいて、少なくとも２セットの巻線ユニットの、モータロータの磁場配向に基づく同期回転座標系における合成電流ベクトルの横軸上のベクトル和をゼロにすることは、各セットの巻線ユニットの同期回転座標系における横軸電流と直軸電流が１つの合成電流ベクトルを形成し、横軸上のベクトル和が全ての合成電流ベクトルの横軸上のベクトル和であり、エネルギー変換装置が外部制御信号に基づいて各セットの巻線ユニットの同期回転座標系における合成電流ベクトルの大きさ及び方向を制御することにより、横軸上の全ての合成電流ベクトルの和がゼロとなることを指し、このとき、エネルギー変換装置におけるモータは、トルクを出力しない。
【0019】
本願の実施例に係るエネルギー変換装置の技術的効果は、以下のとおりである。可逆ＰＷＭ整流器１０２及びモータコイル１０３を含むエネルギー変換装置を用いることにより、該エネルギー変換装置が外部電源１００に接続される場合、外部電源１００、可逆ＰＷＭ整流器１０２及びモータコイル１０３における巻線ユニットは、少なくとも２セットの加熱回路を形成し、可逆ＰＷＭ整流器１０２を制御することにより、外部電源１００から出力された電流は、モータコイル１０３における少なくとも２セットの巻線ユニットを流れて熱を発生し、少なくとも２セットの巻線ユニットの同期回転座標系における合成電流ベクトルの横軸上のベクトル和は、ゼロとなり、エネルギー変換装置におけるモータは、トルクを出力せず、外部電源１００から出力された電流は、モータコイル１０３における少なくとも２セットの巻線ユニットを流れて熱を発生し、これにより、モータコイル１０３の冷却管を流れる冷却液を加熱し、該冷却液は、動力電池１０１を流れるときに動力電池１０１を加熱し、追加の動力電池加熱装置を省略でき、装置全体のコストを削減し、少なくとも２セットの巻線ユニットは、少なくとも２セットの加熱回路を形成し、加熱パワーが大きく、加熱速度が速いとともに、２セットの巻線ユニットを加熱に用いることにより、大きな加熱パワーを実現できるとともに、各セットの巻線ユニットの発熱パワーは、１セットの巻線ユニットのみを用いて加熱するときのパワーよりも小さく、耐用年数を延長することができる。
【0020】
第１の実施形態として、Ｌセットの巻線ユニットのうちのＬ１セットの巻線ユニットが加熱回路において動作する場合、Ｌ１セットの巻線ユニットは、Ｌ１個の合成電流ベクトルに対応し、
【数2】
対の合成電流ベクトルを形成し、各対の合成電流ベクトルにおける２つの合成電流ベクトルの振幅は等しく、各対の合成電流ベクトルは、同期回転座標系の直軸に対して対称であり、ここで、Ｌ≧Ｌ１≧２であり、Ｌ１は、偶数である。
【0021】
Ｌセットの巻線ユニットのうちのＬ１セットの巻線ユニットが加熱回路において動作することは、エネルギー変換装置の可逆ＰＷＭ整流器１０２が制御信号に基づいてパワースイッチユニットを動作させる場合、外部電源１００から出力された電流が可逆ＰＷＭ整流器１０２を通ってＬ１セットの巻線ユニットを流れるようにすることを指し、Ｌ１セットの巻線ユニットは、モータロータの磁場配向に基づく１つの同期回転座標系に対応し、Ｌ１セットの巻線ユニットは、同時にＬ１個の合成電流ベクトルに対応し、Ｌ１が偶数であ
る場合、
【数3】
対の合成電流ベクトルを形成でき、各対の合成電流ベクトルが同期回転座標系の直軸に対して対称であり、かつ各対の合成電流ベクトルにおける２つの合成電流ベクトルの振幅が等しいように制御するため、各対の合成電流ベクトルの、モータロータの磁場配向に基づく同期回転座標系の横軸上の成分を互いに相殺することができ、少なくとも２セットの巻線ユニットの同期回転座標系における合成電流ベクトルの横軸上のベクトル和がゼロであることを実現し、エネルギー変換装置におけるモータがトルクを出力しないことをさらに実現する。
【0022】
なお、本実施例において、モータロータの磁場配向に基づく同期回転座標系における電流と直軸との角度は、いずれも電気角度である。
【0023】
第２の実施形態として、Ｌセットの巻線ユニットのうちのＬ１セットの巻線ユニットが加熱回路において動作する場合、Ｌ１セットの巻線ユニットは、Ｌ１個の合成電流ベクトルに対応し、
【数4】
対の合成電流ベクトルを形成し、各対の合成電流ベクトルにおける２つの合成電流ベクトルの振幅は等しく、少なくとも１対の合成電流ベクトルは、同期回転座標系の直軸に対して対称であり、少なくとも１対の合成電流ベクトルにおける２つの合成電流ベクトルの間の電気角度差は、１８０°であり、ここで、Ｌ≧Ｌ１≧２であり、Ｌ１は、偶数である。
【0024】
本実施形態は、少なくとも１対の合成電流ベクトルが同期回転座標系の直軸に対して対称である以外に、少なくとも１対の合成電流ベクトルにおける２つの合成電流ベクトルの間の電気角度差が１８０°であるように設定するという点で第１の実施形態と相違し、各対の合成電流ベクトルにおける２つの合成電流ベクトルの振幅が等しいため、合成電流ベクトルは、振幅の大きさが等しいが、方向が反対であり、すなわち中心対称な各対の合成電流ベクトルの和が０であり、さらに、
【数5】
対の合成電流ベクトルの、モータロータの磁場配向に基づく同期回転座標系の横軸上の成分を互いに相殺することができ、少なくとも２セットの巻線ユニットの同期回転座標系における合成電流ベクトルの横軸上のベクトル和がゼロであることを実現し、エネルギー変換装置におけるモータがトルクを出力しないことをさらに実現する。また、１対の合成電流ベクトルが同期回転座標系の直軸に対して対称である場合、一方の合成電流ベクトルの同期回転座標系の直軸に対する角度がαとして取得されると、該１対の合成電流ベクトルのうちの他方の合成電流ベクトルの同期回転座標系の直軸に対する角度が３６０－αであることがわかり、２つの合成電流ベクトルと直軸との間の角度が１８０度相違する場合、各対の合成電流ベクトルの一方の合成電流ベクトルと直軸との間の角度が取得されると、他方の合成電流ベクトルと直軸との間の角度を知ることができ、該角度及び合成電流ベクトルの振幅により、該合成電流ベクトルの直軸と横軸上の成分値を知ることができる。
【0025】
第３の実施形態として、Ｌセットの巻線ユニットのうちのＬ２セットの巻線ユニットが加熱回路において動作する場合、Ｌ２セットの巻線ユニットは、Ｌ２個の合成電流ベクトルに対応し、
【数6】
対の合成電流ベクトル及び第１合成電流ベクトルを形成し、各対の合成電流ベクトルにおける２つの合成電流ベクトルの振幅は等しく、各対の合成電流ベクトルは、同期回転座標系の直軸に対して対称であり、第１合成電流ベクトルは、同期回転座標系の直軸に位置し、ここで、Ｌ≧Ｌ２≧３であり、Ｌ２は、奇数である。
【0026】
Ｌセットの巻線ユニットのうちのＬ２セットの巻線ユニットが加熱回路において動作することは、エネルギー変換装置の可逆ＰＷＭ整流器１０２が制御信号に基づいてパワースイッチユニットを動作させる場合、外部電源１００から出力された電流が可逆ＰＷＭ整流器１０２を通ってＬ２セットの巻線ユニットを流れるようにすることを指し、Ｌ２セットの巻線ユニットは、モータロータの磁場配向に基づく１つの同期回転座標系に対応し、Ｌ２セットの巻線ユニットは、同時にＬ２個の合成電流ベクトルに対応し、Ｌ２が奇数であり、Ｌ２は、第１合成電流ベクトル及びＬ２－１個の合成電流ベクトルを含み、Ｌ２－１が偶数であり、
【数7】
対の合成電流ベクトルを形成してよく、各対の合成電流ベクトルが同期回転座標系の直軸に対して対称であり、かつ各対の合成電流ベクトルにおける２つの合成電流ベクトルの振幅が等しいように制御するため、各対の合成電流ベクトルの、モータロータの磁場配向に基づく同期回転座標系の横軸上の成分を互いに相殺することができるとともに、第１合成電流ベクトルは、同期回転座標系の直軸に位置し、少なくとも２セットの巻線ユニットの、モータロータの磁場配向に基づく同期回転座標系における合成電流ベクトルの横軸上のベクトル和がゼロであることを実現し、エネルギー変換装置におけるモータがトルクを出力しないことをさらに実現する。
【0027】
第４の実施形態として、Ｌセットの巻線ユニットのうちのＬ２セットの巻線ユニットが加熱回路において動作する場合、Ｌ２セットの巻線ユニットは、Ｌ２個の合成電流ベクトルに対応し、
【数8】
対の合成電流ベクトル及び第１合成電流ベクトルを形成し、少なくとも１対の合成電流ベクトルは、同期回転座標系の直軸に対して対称であり、各対の合成電流ベクトルにおける２つの合成電流ベクトルの振幅は等しく、少なくとも１対の合成電流ベクトルにおける２つの合成電流ベクトルの間の角度差は、１８０°であり、第１合成電流ベクトルは、同期回転座標系の直軸に位置し、ここで、Ｌ≧Ｌ２≧３であり、Ｌ２は、奇数である。
【0028】
本実施形態は、少なくとも１対の合成電流ベクトルが同期回転座標系の直軸に対して対称である以外に、少なくとも１対の合成電流ベクトルにおける２つの合成電流ベクトルの間の角度差が１８０°であるように設定するという点で第３の実施形態と相違し、合成電流ベクトルは、振幅の大きさが等しいが、方向が反対であり、すなわち角度差が１８０°である２つの合成電流ベクトルの和が０であり、さらに、
【数9】
対の合成電流ベクトルの、モータロータの磁場配向に基づく同期回転座標系の横軸上の成分を互いに相殺することができ、第１合成電流ベクトルは、同期回転座標系の直軸に位置し、少なくとも２セットの巻線ユニットの、モータロータの磁場配向に基づく同期回転座標系における合成電流ベクトルの横軸上のベクトル和がゼロであることを実現し、エネルギー変換装置におけるモータがトルクを出力しないことをさらに実現する。また、１対の合成電流ベクトルが同期回転座標系の直軸に対して対称である場合、一方の合成電流ベクトルの同期回転座標系の直軸に対する角度がαとして取得されると、該１対の合成電流ベクトルのうちの他方の合成電流ベクトルの同期回転座標系の直軸に対する角度が－αであることがわかり、合成電流ベクトルが中心対称である場合、２つの合成電流ベクトルと直軸との間の角度が１８０度相違することがわかり、各対の合成電流ベクトルの一方の合成電流ベクトルと直軸との間の角度が取得されると、他方の合成電流ベクトルと直軸との間の角度を知ることができ、該角度及び合成電流ベクトルの振幅により、該合成電流ベクトルの直軸と横軸上の成分値を知ることができる。
【0029】
第５の実施形態として、Ｌセットの巻線ユニットのうちのＬ３セットの巻線ユニットが加熱回路において動作する場合、Ｌ３セットの巻線ユニットは、Ｌ３個の合成電流ベクトルに対応し、
【数10】
対の合成電流ベクトル及び第２合成電流ベクトルを形成し、各対の合成電流ベクトルにおける２つの合成電流ベクトルの振幅は等しく、各対の合成電流ベクトルにおける２つの合成電流ベクトルの間の角度差は、１８０°であり、第２合成電流ベクトルは、同期回転座標系の直軸に位置し、ここで、Ｌ≧Ｌ３≧３であり、Ｌ３は、奇数である。
【0030】
Ｌセットの巻線ユニットのうちのＬ３セットの巻線ユニットが加熱回路において動作することは、エネルギー変換装置の可逆ＰＷＭ整流器１０２が制御信号に基づいてパワースイッチユニットを動作させる場合、外部電源１００から出力された電流が可逆ＰＷＭ整流器１０２を通ってＬ３セットの巻線ユニットを流れるようにすることを指し、Ｌ３セットの巻線ユニットは、モータロータの磁場配向に基づく１つの同期回転座標系に対応し、Ｌ３セットの巻線ユニットは、同時にＬ３個の合成電流ベクトルに対応し、Ｌ３が奇数であり、Ｌ３は、第２合成電流ベクトル及びＬ３－１個の合成電流ベクトルを含み、Ｌ３－１が偶数であり、
【数11】
対の合成電流ベクトルを形成でき、各対の合成電流ベクトルにおける２つの合成電流ベクトルの間の角度差が１８０°であり、かつ各対の合成電流ベクトルにおける２つの合成電流ベクトルの振幅が等しいため、合成電流ベクトルは、振幅の大きさが等しいが、方向が反対であり、すなわち角度差が１８０°である合成電流ベクトルの和は、０であり、さらに、
【数12】
対の合成電流ベクトルの、モータロータの磁場配向に基づく同期回転座標系の横軸上の成分を互いに相殺することができ、第２合成電流ベクトルは、同期回転座標系の直軸に位置し、少なくとも２セットの巻線ユニットの、モータロータの磁場配向に基づく同期回転座標系における合成電流ベクトルの横軸上のベクトル和がゼロであることを実現し、エネルギー変換装置におけるモータがトルクを出力しないことをさらに実現する。
【0031】
各合成電流ベクトルと同期回転座標系の直軸との角度について、１つの実施形態として、Ｌセットの巻線ユニットにおける各セットの巻線ユニットの合成電流ベクトルの同期回転座標系の直軸に対する角度は、一定値である。
【0032】
各セットの巻線ユニットの合成電流ベクトルの同期回転座標系の直軸に対する角度は、一定値であり、Ｌセットの巻線ユニットにおける各セットの巻線ユニットの合成電流ベクトルは、複数対の合成電流ベクトルに分割することができ、各対の合成電流ベクトルは、同期回転座標系の直軸又は原点に対して対称であるため、１対の合成電流ベクトルのうちの一方の合成電流ベクトルの同期回転座標系の直軸に対する角度が取得されると、他方の合成電流ベクトルの同期回転座標系の直軸に対する角度を取得し、各合成電流ベクトルの直軸と横軸のそれぞれにおける成分をさらに取得することができ、各対の合成電流ベクトルの、モータロータの磁場配向に基づく同期回転座標系の直軸及び横軸上の成分を互いに相殺することができるため、少なくとも２セットの巻線ユニットの、モータロータの磁場配向に基づく同期回転座標系における合成電流ベクトルの横軸上のベクトル和がゼロであることを実現する。
【0033】
各合成電流ベクトルと同期回転座標系の直軸との角度について、別の実施形態として、Ｌセットの巻線ユニットにおける各セットの巻線ユニットの合成電流ベクトルの同期回転座標系の直軸に対する角度は、変化値である。
【0034】
Ｌセットの巻線ユニットにおける各セットの巻線ユニットの合成電流ベクトルの同期回転座標系の直軸に対する角度は、予め設定された規則に従って変化してよく、角度変化式を設定することにより、角度を一定の範囲内で変化させ、例えば、０度～３６０度内で変化させることができる。
【0035】
本実施形態は、上記実施形態と比較すると、各セットの巻線ユニットの合成電流ベクトルの同期回転座標系の直軸に対する角度が変化値であるように制御することにより、各セットの巻線ユニットにおける各相コイル上の電流を変化値として調整することを実現でき、各相コイルから放散される熱を調整するとともに、可逆ＰＷＭ整流器１０２の各相ブリッジアームにおける上下ブリッジアームのパワースイッチユニットを流れる電流のバランスをとり、各相ブリッジアームにおけるパワースイッチユニットの耐用年数を延長する。
【0036】
１つの実施形態として、各対の合成電流ベクトルが同期回転座標系の直軸に対して対称である場合、Ｌセットの巻線ユニットのうちの少なくとも１対の巻線ユニットの合成電流ベクトルの同期回転座標系の直軸に対する角度は、変化値であり、１対の合成電流ベクトルのうちの一方の合成電流ベクトルの同期回転座標系の直軸に対する角度は、θＬ／２－１＝２πｆ１ｔ＋θＬ／２－０であり、他方の合成電流ベクトルの同期回転座標系の直軸に対する角度は、θＬ／２－２＝－θＬ／２－１であり、ここで、ｆ１は、合成電流ベクトルの同期回転座標系の直軸に対する角度の変化周波数であり、θＬ／２－０は、該１対の合成電流ベクトルのうちの一方の同期回転座標系の直軸に対する角度の初期角度であり、ｔは、時間である。
【0037】
１つの実施形態として、各対の合成電流ベクトルにおける２つの合成電流ベクトルの間の角度差が１８０°である場合、Ｌセットの巻線ユニットのうちの少なくとも１対の巻線ユニットの合成電流ベクトルの同期回転座標系の直軸に対する角度は、変化値であり、１対の合成電流ベクトルのうちの一方の合成電流ベクトルの同期回転座標系の直軸に対する角度は、θＬ／２－１＝２πｆ１ｔ＋θＬ／２－０であり、他方の合成電流ベクトルの同期回転座標系の直軸に対する角度は、θＬ／２－２＝２πｆ１ｔ＋１８０＋θＬ／２－０であり、ｆ１は、合成電流ベクトルの同期回転座標系の直軸に対する角度の変化周波数であり、θＬ／２－０は、該１対の合成電流ベクトルのうちの一方の同期回転座標系の直軸に対する角度の初期角度であり、ｔは、時間である。
【0038】
上記２つの実施形態において、１対の巻線ユニットにおける２つの巻線ユニットの間の角度が一定値であるため、一方の巻線ユニットの合成電流ベクトルと同期回転座標系の直軸正方向との角度が変化値である場合、他方の巻線ユニットの合成電流ベクトルと同期回転座標系の直軸正方向との角度も変化値であることにより、各巻線ユニットの合成電流ベクトルは、予め設定された方向に応じて回転し、各巻線ユニットにおける各相コイルの電流は、正弦波状に変化し、振幅が一致し、各巻線ユニットにおける各相コイルの発熱が一致することにより、各セットの巻線ユニットの発熱が完全に均一であり、モータ巻線及び各永久磁石の温度が均一であり、一部の低性能磁性材料のモータのモータ巻線及び各永久磁石の加熱温度が不均一であることを回避し、モータの永久磁石が減磁しやすいという課題をさらに回避することができる。
【0039】
また、変化周波数を調整し、電池の異なる周波数でのインピーダンスが異なり、インピーダンスが大きいほど発熱が大きくなることを利用することにより、外部電源が電池である場合、電池自体の発熱を増大させることができる。電池の異なる温度での加熱パワー要件に応じて、適切な振幅及び電気角度の変化周波数を選択し、システムの調整及び応答を容易にする。
【0040】
合成電流ベクトルの振幅について、１つの実施形態として、Ｌ１個の合成電流ベクトルの同期回転座標系の直軸に対する角度は、一定値であり、Ｌ１個の合成電流ベクトルの振幅が等しい。
【0041】
各合成電流ベクトルの振幅を一定値として設定することにより、Ｌ１個の合成電流ベクトルの振幅の直軸及び横軸上の成分を互いに相殺することを実現することができる。
【0042】
合成電流ベクトルの振幅について、別の実施形態として、各セットの合成電流ベクトルの同期回転座標系の直軸に対する角度は、一定値であり、少なくとも１対の合成電流ベクトルの振幅は、等しく、変化値であり、少なくとも１対の合成電流ベクトルの振幅は、
【数13】
であり、ここで、ｆ２は、電流ベクトルの振幅の変化周波数であり、
【数14】
は、合成電流ベクトルの最大振幅である。
【0043】
本実施形態は、前の実施形態と比較すると、合成電流ベクトルの振幅を、正弦波状に変化するように調整することにより、ＰＷＭ整流器における上下ブリッジアームのパワー素子（ダイオードを含む）を流れる電流のバランスをとり、パワー素子の耐用年数を均一にすることができ、各相巻線の電流の合成電流ベクトルの振幅が完全に同じではないが、各相電流の正弦波状に変化する信号により、各セットの巻線の各相巻線は、より均一に熱を受けることができ、合成電流ベクトルの振幅の変化周波数ｆ２を調整することにより、変化周波数ｆ２を、システムのキャリア周波数よりも小さく、すなわちＰＷＭ整流器のスイッチング周波数よりも小さいように制限し、電池の異なる周波数でのインピーダンスが異なり、インピーダンスが大きいほど発熱が大きくなることを利用することにより、電池の発熱を増大させることができる。
【0044】
１つの実施形態として、エネルギー変換装置は、可逆ＰＷＭ整流器１０２に接続されたコントローラを含み、コントローラは、
外部制御信号に基づいて、モータコイル１０３により発生する必要がある目標加熱パワーを取得し、
目標加熱パワーに基づいて、各セットの巻線ユニットの目標合成電流ベクトルを取得し、
目標合成電流ベクトルに基づいて、各セットの巻線ユニットの、同期回転座標系の直軸と横軸のそれぞれにおける目標直軸電流と目標横軸電流を取得し、
各セットの巻線ユニットの、同期回転座標系の直軸と横軸のそれぞれにおける実際の直軸電流と実際の横軸電流を取得し、かつ目標横軸電流、目標直軸電流、実際の横軸電流及び実際の直軸電流に基づいて、各セットの巻線ユニットに接続された可逆ＰＷＭ整流器１０２のブリッジアームのデューティ比を取得する。
【0045】
目標加熱パワーに基づいて、各セットの巻線ユニットの目標合成電流ベクトルを取得することは、
以下の式に基づいて各セットの巻線ユニットの目標合成電流ベクトルを取得することを含み、
【数15】
ここで、Ｐは、目標加熱パワーであり、Ｒｓは、加熱回路において動作する第ｎセットの巻線ユニットの各相巻線の相抵抗であり、i*snは、第ｎセットの巻線ユニットの直軸と横軸上の電流の合成電流ベクトルであり、ｍは、可逆ＰＷＭ整流器１０２のブリッジアームの相数である。
【0046】
目標加熱パワー及び上記式に基づいて、各セットの巻線ユニットの目標合成電流ベクトルの振幅を取得し、各セットの巻線ユニットの目標合成電流ベクトルの振幅及び電気角度に基づいて、各セットの巻線ユニットの、同期回転座標系の直軸と横軸のそれぞれにおける目標直軸電流と目標横軸電流を取得し、次に、各セットの巻線ユニットのサンプリング電流値及びロータの電気角度に基づいて、各セットの巻線ユニットの実際の横軸電流及び実際の直軸電流を取得し、次に、各セットの巻線ユニットの実際の横軸電流及び目標横軸電流に対して閉ループ制御を行って第１目標電圧差を得て、各セットの巻線ユニットの実際の直軸電流及び目標直軸電流に対して閉ループ制御を行って第２目標電圧差を得て、さらに、第１目標電圧差及び第２目標電圧差に対して逆Ｐａｒｋ変換を行い、空間ベクトルパルス幅変調アルゴリズム（ＳＶＰＷＭ）に伝送して、可逆ＰＷＭ整流器１０２のｍ相ブリッジアームのデューティ比を得る。
【0047】
本実施形態では、コントローラにより可逆ＰＷＭ整流器１０２にｍ相ブリッジアームのデューティ比を出力することにより、外部電源からモータコイル１０３の巻線ユニットへ出力される電流がモータコイル１０３における少なくとも２セットの巻線ユニットを流れるように制御して、目標加熱パワーを出力することを実現することができる。
【0048】
１つの実施形態として、本実施形態では、外部電源が動力電池１０１である場合、動力電池１０１は、エネルギー変換装置に電流を出力して、モータコイル１０３に目標加熱パワーを出力させる。
【0049】
動力電池１０１、可逆ＰＷＭ整流器１０２及びモータコイル１０３における巻線ユニットは、少なくとも２セットの加熱回路を形成する。
【0050】
図６に示すように、可逆ＰＷＭ整流器１０２は、１組のＭ１個のブリッジアームを含み、Ｍ１個のブリッジアームは、第１合流端及び第２合流端を形成し、動力電池１０１の正極端子と負極端子は、それぞれ第１合流端と第２合流端に接続され、モータコイル１０３は、第１巻線ユニット１３１及び第２巻線ユニット１３２を含み、
第１巻線ユニット１３１は、１セットのｍ１相巻線を含み、ｍ１相巻線における各相巻線は、ｎ１個のコイル分岐回路を含み、各相巻線のｎ１個のコイル分岐回路が共通接続されて１つの相端点を形成し、ｍ１相巻線の相端点は、Ｍ１個のブリッジアームのうちのｍ１個のブリッジアームの各ブリッジアームの中間点に一対一に対応して接続され、ｍ１相巻線における各相巻線のｎ１個のコイル分岐回路のうちの１つのコイル分岐回路は、さらに、ｎ１個の接続点を形成するように、それぞれ他の相の巻線のｎ１個のコイル分岐回路のうちの１つのコイル分岐回路に接続され、ここで、ｍ１≧２で、ｎ１≧１であり、ｎ１及びｍ１は、いずれも整数であり、
第２巻線ユニット１３２は、１セットのｍ２相巻線を含み、ｍ２相巻線における各相巻線は、ｎ２個のコイル分岐回路を含み、各相巻線のｎ２個のコイル分岐回路が共通接続されて１つの相端点を形成し、ｍ２相巻線の相端点は、Ｍ１個のブリッジアームのうちのｍ２個のブリッジアームの各ブリッジアームの中間点に一対一に対応して接続され、ｍ２相巻線における各相巻線のｎ２個のコイル分岐回路のうちの１つのコイル分岐回路は、さらに、ｎ２個の接続点を形成するように、さらにそれぞれ他の相の巻線のｎ２個のコイル分岐回路のうちの１つのコイル分岐回路に接続され、ここで、ｍ２≧２で、Ｍ１≧ｍ１＋ｍ２で、ｎ２≧１であり、ｎ２、ｍ２及びＭ１は、いずれも整数であり、
動力電池１０１、可逆ＰＷＭ整流器１０２及び第１巻線ユニット１３１は、第１加熱回路を形成し、動力電池１０１、可逆ＰＷＭ整流器１０２及び第２巻線ユニット１３２は、第２加熱回路を形成する。
【0051】
本実施形態では、外部制御信号に基づいて可逆ＰＷＭ整流器１０２を制御することにより、動力電池１０１から出力された電流は、第１巻線ユニット１３１及び第２巻線ユニット１３２を流れて熱を発生し、第１巻線ユニット１３１と第２巻線ユニット１３２の、モータロータの磁場配向に基づく同期回転座標系における合成電流ベクトルの横軸上のベクトル和は、ゼロとなり、これにより、エネルギー変換装置は、熱を発生するが、トルクを出力せず、２セットの巻線ユニットを加熱に用いることにより、大きな加熱パワーを実現できるとともに、各セットの巻線の発熱パワーは、１セットの巻線ユニットのみを用いて加熱するときのパワーよりも小さく、耐用年数を延長することができる。
【0052】
別の実施形態として、外部直流充放電ポート、モータコイル１０３における巻線ユニット及び可逆ＰＷＭ整流器１０２は、少なくとも２セットの加熱回路を形成し、外部直流充放電ポートは、モータコイル１０３から引き出された少なくとも１本の中性線に接続され、
外部電源１００は、直流給電デバイスであり、直流給電デバイスは、外部直流充放電ポートに接続され、
可逆ＰＷＭ整流器１０２は、１組のＭ１個のブリッジアームを含み、モータコイル１０３は、第１巻線ユニット１３１及び第２巻線ユニット１３２を含み、
図６に示すように、第１巻線ユニット１３１は、１セットのｍ１相巻線を含み、ｍ１相巻線における各相巻線は、ｎ１個のコイル分岐回路を含み、各相巻線のｎ１個のコイル分岐回路が共通接続されて１つの相端点を形成し、ｍ１相巻線の相端点は、Ｍ１個のブリッジアームのうちのｍ１個のブリッジアームの各ブリッジアームの中間点に一対一に対応して接続され、ｍ１相巻線における各相巻線のｎ１個のコイル分岐回路のうちの１つのコイル分岐回路は、さらに、ｎ１個の接続点を形成するように、それぞれ他の相の巻線のｎ１個のコイル分岐回路のうちの１つのコイル分岐回路に接続され、ｎ１個の接続点は、Ｔ１個の中性点を形成し、Ｔ１個の中性点から第１中性線が引き出され、Ｔ１個の中性点からＪ１本の中性線が引き出され、ここで、ｎ１≧Ｔ１≧１で、Ｔ１≧Ｊ１≧１で、ｍ１≧２であり、ｎ１、ｍ１、Ｔ１及びＪ１は、いずれも正整数であり、
第２巻線ユニット１３２は、１セットのｍ２相巻線を含み、ｍ２相巻線における各相巻線は、ｎ２個のコイル分岐回路を含み、各相巻線のｎ２個のコイル分岐回路が共通接続されて１つの相端点を形成し、ｍ２相巻線の相端点は、Ｍ１個のブリッジアームのうちのｍ２個のブリッジアームの各ブリッジアームの中間点に一対一に対応して接続され、ｍ２相巻線における各相巻線のｎ２個のコイル分岐回路のうちの１つのコイル分岐回路は、さらに、ｎ２個の接続点を形成するように、それぞれ他の相の巻線のｎ２個のコイル分岐回路のうちの１つのコイル分岐回路に接続され、ｎ２個の接続点は、Ｔ２個の中性点を形成し、Ｔ２個の中性点から第２中性線が引き出され、Ｔ２個の中性点からＪ２本の中性線が引き出され、ここで、ｎ２≧Ｔ２≧１で、Ｔ２≧Ｊ２≧１で、ｍ２≧２で、Ｍ≧ｍ１＋ｍ２であり、ｎ２、ｍ２、Ｔ２及びＪ２は、いずれも正整数であり、
直流給電デバイス、第１巻線ユニット１３１及び可逆ＰＷＭ整流器１０２は、第３加熱回路を形成し、直流給電デバイス、第２巻線ユニット１３２及び可逆ＰＷＭ整流器１０２は、第４加熱回路を形成する。
【0053】
本実施形態では、外部制御信号に基づいて可逆ＰＷＭ整流器１０２を制御することにより、直流給電デバイスから出力された電流は、第１巻線ユニット１３１及び第２巻線ユニット１３２を流れて熱を発生し、第１巻線ユニット１３１と第２巻線ユニット１３２の、モータロータの磁場配向に基づく同期回転座標系における合成電流ベクトルの横軸上のベクトル和は、ゼロとなり、これにより、エネルギー変換装置は、熱を発生するが、トルクを出力せず、加熱対象電池の残量が不足する場合、外部直流充放電ポートに接続された直流給電デバイスにより電力を供給することができる。
【0054】
別の実施形態として、本実施形態は、動力電池１０１がエネルギー変換装置に電流を出力することにより、モータコイル１０３が熱を発生するとともに、直流給電デバイスがエネルギー変換装置により動力電池１０１を充電することを実現する。
【0055】
外部電源１００は、動力電池１０１及び直流給電デバイスであり、動力電池１０１は、可逆ＰＷＭ整流器１０２に接続され、外部直流充放電ポートは、モータコイル１０３から引き出された少なくとも１本の中性線に接続され、直流給電デバイスは、外部直流充放電ポートに接続され、
動力電池１０１、可逆ＰＷＭ整流器１０２及びモータコイル１０３における巻線ユニットは、少なくとも２セットの加熱回路を形成し、直流給電デバイス、モータコイル１０３、可逆ＰＷＭ整流器１０２及び動力電池１０１は、充電回路を形成し、
あるいは、外部電源１００は、動力電池１０１であり、動力電池１０１は、可逆ＰＷＭ整流器１０２に接続され、外部直流充放電ポート１４０は、モータコイル１０３から引き出された少なくとも１本の中性線に接続され、外部直流充放電ポート１４０は、直流電気デバイスに接続され、
動力電池１０１、可逆ＰＷＭ整流器１０２及びモータコイル１０３における巻線ユニットは、少なくとも２セットの加熱回路を形成し、動力電池１０１、可逆ＰＷＭ整流器１０２、モータコイル１０３及び直流電気デバイスは、放電回路を形成し、
コントローラは、さらに、
モータコイル１０３により発生する必要がある目標加熱パワーと動力電池１０１の目標充電パワー又は目標放電パワーとを取得し、
目標充電パワー又は目標放電パワーに基づいて、各セットの巻線ユニットの目標充電電流又は目標放電電流を取得し、目標充電電流又は目標放電電流に基づいて、各セットの巻線ユニットにより発生する第１加熱パワーを取得し、
目標加熱パワーと各セットの巻線ユニットにより発生する第１加熱パワーとに基づいて、各セットの巻線ユニットにより発生する第２加熱パワーを取得し、
第２加熱パワーに基づいて、各セットの巻線ユニットの目標合成電流ベクトルを取得し、目標合成電流ベクトルに基づいて、各セットの巻線ユニットの、同期回転座標系の直軸と横軸のそれぞれにおける目標直軸電流と目標横軸電流を取得し、
各セットの巻線ユニットのサンプリング電流値に基づいて、各セットの巻線ユニットの、同期回転座標系の直軸と横軸のそれぞれにおける実際の直軸電流と実際の横軸電流、ならびに零軸電流を取得し、目標横軸電流、目標直軸電流、実際の横軸電流及び実際の直軸電流に基づいて、各セットの巻線ユニットに接続された可逆ＰＷＭ整流器１０２のブリッジアームの第１デューティ比（Ｄ１１、Ｄ１２…Ｄ１ｍ）を取得し、
目標充電電流又は目標放電電流と零軸電流に基づいて、各セットの巻線ユニットに接続された可逆ＰＷＭ整流器１０２のブリッジアームのデューティ比調整値（Ｄ０）を取得し、
第１デューティ比及びデューティ比調整値に基づいて、各セットの巻線ユニットに接続された可逆ＰＷＭ整流器１０２の各相ブリッジアームのデューティ比（Ｄ１、Ｄ２…Ｄｍ）を取得する。
【0056】
第ｘセットの巻線ユニットにより発生する第１加熱パワーは、
【数16】
であり、第ｘセットの上記巻線ユニットにより発生する第２加熱パワーは、
【数17】
であり、ここで、ｍｘは、第ｘセットの上記巻線ユニットの巻線相数を表し、i*0xは、第ｘセットの上記巻線ユニットにおける各相巻線を流れる電流により上記零軸に形成された目標電流ベクトルを表し、Ｒｓ０ｘは、上記第ｘセットの巻線ユニットにおける、中性線に接続された各相コイル分岐回路の相抵抗を表し、i*sxは、第ｘセットの巻線ユニットの直軸と横軸上の電流の合成電流ベクトルを表し、Ｒｓｘは、上記第ｘセットの巻線ユニットにおける各相巻線分岐回路の相抵抗を表す。
【0057】
目標充電パワーに基づいて、各セットの巻線ユニットの目標充電電流を取得することにより、各セットの巻線ユニットを流れる電流を同じにすることができ、目標充電電流に基づいて、各セットの巻線ユニットにより発生する第１加熱パワーを取得し、第１加熱パワーと第２加熱パワーとの和が目標加熱パワーであるため、各セットの巻線ユニットにより発生する第１加熱パワーを目標加熱パワーから減算することにより、各セットの巻線ユニットにより発生する第２加熱パワーを取得し、
第２加熱パワーに基づいて、各セットの巻線ユニットの目標合成電流ベクトルを取得することは、
以下の式に基づいて各セットの巻線ユニットの目標合成電流ベクトルを取得することを含み、
【数18】
ここで、Ｐは、目標加熱パワーであり、Ｒｓは、加熱回路において動作する第ｎセットの巻線ユニットの各相巻線の相抵抗であり、ｉｓｎは、第ｎセットの巻線ユニットの直軸と横軸上の電流の合成電流ベクトルであり、ｍは、可逆ＰＷＭ整流器１０２のブリッジアームの相数である。
【0058】
第２加熱パワー及び上記式に基づいて、各セットの巻線ユニットの目標合成電流ベクトルの振幅を取得し、各セットの巻線ユニットの目標合成電流ベクトルの振幅及び電気角度に基づいて、各セットの巻線ユニットの、同期回転座標系の直軸と横軸のそれぞれにおける目標直軸電流と目標横軸電流を取得し、次に各セットの巻線ユニットのサンプリング電流値及びロータの電気角度に基づいて、各セットの巻線ユニットの実際の横軸電流及び実際の直軸電流を取得し、次に、各セットの巻線ユニットの実際の横軸電流と目標横軸電流との差の演算を行ってから、ＰＩＤ（比例積分微分）演算を行って第１目標電圧差を得て、各セットの巻線ユニットの実際の直軸電流と目標直軸電流との差の演算を行ってから、ＰＩＤ（比例積分微分）演算を行って第２目標電圧差を得て、さらに、第１目標電圧差及び第２目標電圧差に対して逆Ｐａｒｋ変換を行い、空間ベクトルパルス幅変調アルゴリズム（ＳＶＰＷＭ）に伝送して、可逆ＰＷＭ整流器１０２のｍ相ブリッジアームの第１デューティ比を得て、目標合成電流ベクトル及びモータの相数に基づいて、各セットの巻線ユニットの目標電流値を計算し、
各セットの巻線ユニットの目標充電電流又は目標放電電流と
【数19】
に対して乗算演算を行ってから、零軸電流とのベクトル演算を行い、その後ＰＩＤ（比例積分微分）演算を行って、各セットの巻線ユニットに接続された可逆ＰＷＭ整流器のブリッジアームのデューティ比調整値を得て、第１デューティ比及びデューティ比調整値に基づいて、各セットの巻線ユニットに接続された上記可逆ＰＷＭ整流器の各相ブリッジアームのデューティ比を取得し、具体的には、Ｄ１＝Ｄ１１＋Ｄ０、Ｄ２＝Ｄ１２＋Ｄ０…Ｄｍ＝Ｄ１ｍ＋Ｄ０という式に基づいて各相ブリッジアームのデューティ比を取得する。
【0059】
本実施形態では、コントローラにより可逆ＰＷＭ整流器１０２に総デューティ比を出力することにより、動力電池１０１からモータコイル１０３の巻線ユニットへ出力される電流がモータコイル１０３における少なくとも２セットの巻線ユニットを流れるように制御して目標加熱パワーを出力することを実現するとともに、直流給電デバイスがエネルギー変換装置により動力電池１０１を充電することを実現することができる。
【0060】
本実施形態の技術的効果は以下のとおりである。エネルギー変換装置にモータコイル１０３及び可逆ＰＷＭ整流器１０２を設置し、動力電池１０１及び直流給電デバイスと共に充電回路を形成することにより、可逆ＰＷＭ整流器１０２の動作状態を制御し、さらに直流給電デバイス及び動力電池１０１から充電回路に流れる電流を調整するだけで、動力電池１０１を充電するとともにモータコイル１０３を加熱することを実現し、同じシステムを用いて電池を充電し、かつモータコイル１０３に電力を消費させて熱を発生させることをさらに実現することができ、部品の多重化の程度が高く、システムの集積度が高く、構造が簡単であることにより、システムのコストを削減し、システムの体積を低減する。
【0061】
１つの実施形態として、エネルギー変換装置は、バスキャパシタＣ１をさらに含み、モータコイル１０３は、第１巻線ユニット１３１及び第２巻線ユニット１３２を含み、バスキャパシタ、可逆ＰＷＭ整流器１０２及び第１巻線ユニット１３１は、第５加熱回路を形成し、バスキャパシタ、可逆ＰＷＭ整流器１０２及び第２巻線ユニット１３２は、第６加熱回路を形成し、外部直流充放電ポートは、エネルギー変換装置により動力電池１０１と共に充電回路又は放電回路を形成し、外部電源１００が動力電池１０１及び直流給電デバイスである場合、可逆ＰＷＭ整流器１０２は、第１合流端及び第２合流端をさらに含み、外部直流充放電ポートの第１端は、モータコイル１０３から引き出された少なくとも２本の中性線に接続され、外部直流充放電ポートの第２端は、第２合流端に接続され、動力電池１０１の正極端子は、第１合流端に接続され、動力電池１０１の負極端子は、第２合流端に接続され、外部直流充放電ポートは、直流給電デバイスに接続され、外部電源１００が動力電池１０１及び直流電気デバイスである場合については、説明を省略する。
【0062】
本実施形態では、バスキャパシタＣ１及び可逆ＰＷＭ整流器１０２を多重化することにより、それぞれ第１巻線ユニット１３１と第２巻線ユニット１３２と共に第５加熱回路と第６加熱回路を形成してよく、バスキャパシタにより電気を取り出して第５加熱回路及び第６加熱回路を加熱する。
【0063】
本実施形態では、直流給電デバイス、第１巻線ユニット１３１、可逆ＰＷＭ整流器１０２及び動力電池１０１は、第１充電回路を形成し、直流給電デバイス、第２巻線ユニット１３２、可逆ＰＷＭ整流器１０２及び動力電池１０１は、第２充電回路を形成し、エネルギー変換装置は、外部制御信号に基づいて、第１充電回路、第１加熱回路及び第２加熱回路を同時に動作させるか又は第２充電回路、第１加熱回路及び第２加熱回路を同時に動作させる。
【0064】
１つの接続方式として、外部の第１直流充放電ポート１０４は、エネルギー変換装置により動力電池１０１と共に第１充電回路又は第１放電回路を形成し、外部の第２直流充放電ポート１０５は、エネルギー変換装置により動力電池１０１と共に第２充電回路又は第２放電回路を形成し、可逆ＰＷＭ整流器１０２は、第１合流端及び第２合流端をさらに含み、外部の第１直流充放電ポート１０４の第１端は、モータコイル１０３の第１巻線ユニット１３１の第１中性線に接続され、外部の第２直流充放電ポート１０５の第１端は、モータコイル１０３の第２巻線ユニット１３２の第２中性線に接続され、外部の第１直流充放電ポート１０４の第２端及び外部の第２直流充放電ポート１０５の第２端は、第２合流端に接続され、動力電池１０１の正極端子は、第１合流端に接続され、動力電池１０１の負極端子は、第２合流端に接続される。本実施形態では、２つの外部直流充放電ポートを設置することにより、２セットの巻線ユニットをそれぞれ２つの直流充放電ポートに接続して、充電回路又は放電回路を形成することができ、また、２つの外部直流充放電ポートから出力された電流は、対応して接続された巻線ユニットを同時に流れて、より大きな加熱パワーを実現する。
【0065】
別の実施形態として、外部の第３直流充放電ポート１１０をさらに含み、外部の第３直流充放電ポート１１０、可逆ＰＷＭ整流器１０２及びモータコイル１０３における巻線ユニットは、少なくとも２セットの加熱回路を形成し、外部の第３直流充放電ポート１１０は、可逆ＰＷＭ整流器１０２の両端に接続される。
【0066】
外部の第３直流充放電ポート１１０は、上記可逆ＰＷＭ整流器１０２の第１合流端及び第２合流端に接続され、外部の第３直流充放電ポート１１０、可逆ＰＷＭ整流器１０２及び第１巻線ユニット１３１は、第１加熱回路を形成し、外部の第３直流充放電ポート１１０、可逆ＰＷＭ整流器１０２及び第２巻線ユニット１３２は、第２加熱回路を形成する。
【0067】
本実施形態では、外部制御信号に基づいて可逆ＰＷＭ整流器１０２を制御することにより、外部の第３直流充放電ポート１１０から出力された電流は、第１巻線ユニット１３１及び第２巻線ユニット１３２を流れて熱を発生し、第１巻線ユニット１３１と第２巻線ユニット１３２の同期回転座標系の横軸上の合成電流ベクトル和は、ゼロとなり、これにより、エネルギー変換装置は、熱を発生するが、トルクを出力しない。
【0068】
図７は、本実施形態に係るエネルギー変換装置の回路図であり、ｍ１＝ｍ２＝３、Ｍ１＝６及びｎ１＝ｎ２＝２を例として、エネルギー変換装置は、可逆ＰＷＭ整流器１０２及びモータコイル１０３を含み、第１スイッチモジュール１０６及びキャパシタＣ１をさらに含み、第１スイッチモジュール１０６は、スイッチＫ３、スイッチＫ４、抵抗Ｒ及びスイッチＫ５を含み、動力電池１０１の正極は、スイッチＫ３の第１端及びスイッチＫ４の第１端に接続され、スイッチＫ４の第２端は、抵抗Ｒの第１端に接続され、スイッチＫ３の第２端及び抵抗Ｒの第２端は、キャパシタＣ１の第１端に接続され、電池の負極は、スイッチＫ５の第１端に接続され、スイッチＫ５の第２端は、キャパシタＣ１の第２端に接続され、可逆ＰＷＭ整流器１０２は、６相ブリッジアームを含み、第１相ブリッジアームは、直列接続された第１パワースイッチユニット及び第２パワースイッチユニットを含み、第２相ブリッジアームは、直列接続された第３パワースイッチユニット及び第４パワースイッチユニットを含み、第３相ブリッジアームは、直列接続された第５パワースイッチユニット及び第６パワースイッチユニットを含み、第４相ブリッジアームは、直列接続された第７パワースイッチユニット及び第８パワースイッチユニットを含み、第５相ブリッジアームは、直列接続された第９パワースイッチユニット及び第１０パワースイッチユニットを含み、第６相ブリッジアームは、直列接続された第１１パワースイッチユニット及び第１２パワースイッチユニットを含み、第１パワースイッチユニットの入力端、第３パワースイッチユニットの入力端、第５パワースイッチユニットの入力端、第７パワースイッチユニットの入力端、第９パワースイッチユニットの入力端及び第１１パワースイッチユニットの入力端は、キャパシタＣ１の第１端に共通接続されて、第１合流端を形成し、第２パワースイッチユニットの出力端、第４パワースイッチユニットの出力端、第６パワースイッチユニットの出力端、第８パワースイッチユニットの出力端、第１０パワースイッチユニット及び第１２パワースイッチユニットの出力端は、キャパシタＣ１の第２端に共通接続されて、第２合流端を形成し、第１パワースイッチユニットは、第１上ブリッジアームＶＴ１及び第１上ブリッジダイオードＶＤ１を含み、第２パワースイッチユニットは、第２下ブリッジアームＶＴ２及び第２下ブリッジダイオードＶＤ２を含み、第３パワースイッチユニットは、第３上ブリッジアームＶＴ３及び第３上ブリッジダイオードＶＤ３を含み、第４パワースイッチユニットは、第４下ブリッジアームＶＴ４及び第４下ブリッジダイオードＶＤ４を含み、第５パワースイッチユニットは、第５上ブリッジアームＶＴ５及び第５上ブリッジダイオードＶＤ５を含み、第６パワースイッチユニットは、第６下ブリッジアームＶＴ６及び第６下ブリッジダイオードＶＤ６を含み、第７パワースイッチユニットは、第７上ブリッジアームＶＴ７及び第７上ブリッジダイオードＶＤ７を含み、第８パワースイッチユニットは、第８下ブリッジアームＶＴ８及び第８下ブリッジダイオードＶＤ８を含み、第９パワースイッチユニットは、第９上ブリッジアームＶＴ９及び第９上ブリッジダイオードＶＤ９を含み、第１０パワースイッチユニットは、第１０下ブリッジアームＶＴ１０及び第１０下ブリッジダイオードＶＤ１０を含み、第１１パワースイッチユニットは、第１１上ブリッジアームＶＴ１１及び第１１上ブリッジダイオードＶＤ１１を含み、第１２パワースイッチユニットは、第１２下ブリッジアームＶＴ１２及び第１２下ブリッジダイオードＶＤ１２を含み、第１巻線ユニット１３１は、１セットの３相巻線を含み、各相巻線は、２つのコイルを含み、第１相コイルにおけるコイルＵ１及びコイルＵ２は、第４相ブリッジアームの中間点Ｕに共通接続され、第２相コイルにおけるコイルＶ１及びコイルＶ２は、第５相ブリッジアームの中間点Ｖに共通接続され、第３相コイルにおけるコイルＷ１及びコイルＷ２は、第６相ブリッジアームの中間点Ｗに共通接続され、コイルＵ２、コイルＶ２及びコイルＷ２が共通接続されて第１接続点ｎ１を形成し、第１接続点ｎ１は、第１独立中性点を形成し、第１独立中性点から第１中性線が引き出され、コイルＵ１、コイルＶ１及びコイルＷ１が共通接続されて第２接続点ｎ２を形成し、第２接続点ｎ２は、第２独立中性点を形成し、第２巻線ユニット１３２は、１セットの３相巻線を含み、各相巻線は、２つのコイル分岐回路を含み、第１相コイルにおけるコイルＡ１及びコイルＡ２は、第１相ブリッジアームの中間点Ａに共通接続され、第２相コイルにおけるコイルＢ１及びコイルＢ２は、第２相ブリッジアームの中間点Ｂに共通接続され、第３相コイルにおけるコイルＣ１及びコイルＣ２は、第３相ブリッジアームの中間点Ｃに共通接続され、コイルＡ１、コイルＢ１及びコイルＣ１が共通接続されて第４接続点ｎ４を形成し、コイルＡ２、コイルＢ２及びコイルＣ２が共通接続されて第３接続点ｎ３を形成し、第３接続点ｎ３は、第３独立中性点を形成し、第３独立中性点から第２中性線が引き出され、エネルギー変換モジュールは、スイッチＫ１、スイッチＫ２、第２スイッチモジュール１０７及び第３スイッチモジュール１０８をさらに含み、第２スイッチモジュール１０７は、スイッチＫ６、スイッチＫ７及びキャパシタＣ２を含み、第３スイッチモジュール１０８は、スイッチＫ１０、スイッチＫ１１及びキャパシタＣ３を含み、外部の第１直流充放電ポート１０４の第１端と第２端は、それぞれスイッチＫ６の第２端とスイッチＫ７の第２端に接続され、スイッチＫ６の第１端は、スイッチＫ１の第２端及びキャパシタＣ２の第１端に接続され、スイッチＫ１の第１端は、第１中性線に接続され、スイッチＫ７の第１端は、キャパシタＣ２の第２端及び可逆ＰＷＭ整流器１０２の第２合流端に接続され、第２中性線は、スイッチＫ２の第１端に接続され、スイッチＫ２の第２端は、キャパシタＣ３の第１端及びスイッチＫ１０の第１端に接続され、スイッチＫ１０の第２端は、第２直流充放電ポート１０５の第１端に接続され、キャパシタＣ３の第２端は、スイッチＫ１１の第１端及び第２合流端に接続され、スイッチＫ１１の第２端は、第２直流充放電ポート１０５の第２端に接続される。
【0069】
本実施形態では、第１直流充放電ポート１０４と第２直流充放電ポート１０５をそれぞれ第１中性線と第２中性線に接続するように設置することにより、第１直流充放電ポート１０４、第１巻線ユニット１３１及び可逆ＰＷＭ整流器１０２は、加熱回路を形成し、第２直流充放電ポート１０５、第２巻線ユニット１３２及び可逆ＰＷＭ整流器１０２は、加熱回路を形成することができ、第１直流充放電ポート１０４及び第２直流充放電ポート１０５がエネルギー変換装置により動力電池１０１と共に充放電回路を形成することをさらに実現できる。
【0070】
図８に示すように、スイッチＫ８及びスイッチＫ９をさらに含む点で相違し、第３接続点ｎ３は、中性点を形成し、そこから第１中性線が引き出され、第１中性線は、スイッチＫ１の第１端に接続され、外部の第１直流充放電ポート１０４の第１端と第２端は、それぞれスイッチＫ６の第２端とスイッチＫ７の第２端に接続され、スイッチＫ６の第１端は、スイッチＫ１の第２端及びキャパシタＣ２の第１端に接続され、スイッチＫ１の第１端は、第１中性線に接続され、スイッチＫ７の第２端は、キャパシタＣ２の第２端及び可逆ＰＷＭ整流器１０２の第２合流端に接続され、外部の第３直流充放電ポート１１０の第１端は、スイッチＫ８の第１端に接続され、スイッチＫ８の第２端は、スイッチＫ３の第２端に接続され、外部の第３直流充放電ポートの第２端は、スイッチＫ９の第１端に接続され、スイッチＫ９の第２端は、スイッチＫ５の第２端に接続され、また、図８は、図８に第３スイッチモジュールが設置されていないという点でも図７と相違する。
【0071】
本実施形態では、第３直流充放電ポート１１０を可逆ＰＷＭ整流器１０２に接続するように設置することにより、動力電池１０１、可逆ＰＷＭ整流器１０２及びモータコイル１０３における巻線ユニットが２セットの加熱回路を形成することを実現できるだけでなく、第３直流充放電ポート１１０、可逆ＰＷＭ整流器１０２及びモータコイル１０３における巻線ユニットが２セットの加熱回路を形成することを実現できる。
【0072】
図９に示すように、第１巻線ユニット１３１及び第２巻線ユニット１３２におけるコイル分岐回路について、ｎ１＝ｎ２＝１である点で図８と相違し、第１巻線ユニット１３１は、第１接続点ｎ１を形成し、第２巻線ユニット１３２は、第２接続点ｎ２を形成し、第１接続点ｎ１と第２接続点ｎ２が共通接続されて第１中性点を形成し、第１中性点から第１中性線が引き出され、第１中性線は、スイッチＫ１の第１端に接続され、外部の第１直流充放電ポート１０４の第１端と第２端は、それぞれスイッチＫ６の第２端とスイッチＫ７の第２端に接続され、スイッチＫ６の第１端は、スイッチＫ１の第２端及びキャパシタＣ２の第１端に接続され、スイッチＫ１の第１端は、第１中性線に接続され、スイッチＫ７の第１端は、キャパシタＣ２の第２端及び可逆ＰＷＭ整流器１０２の第２合流端に接続される。
【0073】
本実施形態では、１つの第１直流充放電ポート１０４を第１中性線に接続するように設置することにより、１つの第１直流充放電ポート１０４を設置するだけで、第１直流充放電ポート１０４、モータコイル１０３における巻線ユニット及び可逆ＰＷＭ整流器１０２が２セットの加熱回路を形成することを実現でき、該第１直流充放電ポート１０４は、エネルギー変換装置により動力電池１０１と共に充放電回路を形成する。
【0074】
図１０に示すように、スイッチＫ８及びスイッチＫ９をさらに含むという点で図７と相違し、外部の第３直流充放電ポート１１０の第１端は、スイッチＫ８の第１端に接続され、スイッチＫ８の第２端は、スイッチＫ３の第２端に接続され、外部の第３直流充放電ポート１１０の第２端は、スイッチＫ９の第１端に接続され、スイッチＫ９の第２端は、スイッチＫ５の第２端に接続される。
【0075】
本実施形態では、第１直流充放電ポート１０４、第２直流充放電ポート１０５及び第３直流充放電ポート１１０を設置することにより、第１直流充放電ポート１０４、第１巻線ユニット１３１及び可逆ＰＷＭ整流器１０２が１セットの加熱回路を形成し、第２直流充放電ポート１０５、第２巻線ユニット１３２及び可逆ＰＷＭ整流器１０２が１セットの加熱回路を形成し、第３直流充放電ポート１１０、可逆ＰＷＭ整流器１０２及び第１巻線ユニット１３１が１セットの加熱回路を形成し、第３直流充放電ポート１１０、可逆ＰＷＭ整流器１０２及び第２巻線ユニット１３２が１セットの加熱回路を形成することを実現でき、第１直流充放電ポート１０４と第２直流充放電ポート１０５がそれぞれエネルギー変換装置により動力電池１０１と共に充放電回路を形成することをさらに実現できる。
【0076】
以下、具体的な回路構造に対して本願の具体的な動作原理を説明する。
エネルギー変換装置が加熱のみに用いられる場合、充電電流が０に等しく、トルクが０に等しく、目標加熱パワーＰを取得し、以下の式に基づいて各セットの巻線ユニットの目標合成電流ベクトルを計算する。
【数20】
ここで、Ｐは、目標加熱パワーであり、Ｒｓは、加熱回路において動作する第ｎセットの巻線ユニットの各相巻線の相抵抗であり、ｉｓｎは、第ｎセットの巻線ユニットの直軸と横軸上の電流の合成電流ベクトルであり、ｍは、可逆ＰＷＭ整流器１０２のブリッジアームの相数である。
【0077】
第ｎセットの巻線のベクトルｉ＊ ｓｎの振幅を｜ｉ＊ ｓ｜に制御し、ｉ＊ ｓｎを、常に直軸にあるように設定し、すなわち
【数21】
であり、ｉｄは、常に０であるわけではなく、
【数22】
であるか又は値０付近の小さい値に等しいように設定し、ｉ＊ ｄｎの大きさを制御することにより加熱パワーを制御し、ｚは、モータ巻線のセット数であり、１≦ｎ≦ｚである。
【0078】
【数23】
を設定し、すなわち各セットの巻線の加熱パワーを等分し、該設定方式の効果は、以下のとおりである。各セットの巻線の加熱パワーの大きさが等しく、異なる巻線の間のパワーバランスをとり、各セットの巻線がモータに均一に分布し、熱の分布が均一であり、あるセットの巻線が過熱する状況が発生せず、モータの各セットの巻線の耐用年数が均一であるが、各セットの巻線の各相巻線の電流の大きさが一致せず、各相巻線の発熱が完全に均一ではなく、各相の上下ブリッジアームのパワー素子のＩＧＢＴ（又はＭＯＳＦＥＥＴ又はＳｉＣ又は他の半導体スイッチ素子）と並列ダイオードの使用のバランスをとらない。モータが毎回異なる位置で停止するため、毎回の加熱において各相巻線の電流の大きさが一致せず、巻線も基本的にバランスよく使用され、巻線の耐用年数が均一である。この方法プログラムにおける加熱アルゴリズムフレームワークと駆動アルゴリズムフレームワークとが一致し、アルゴリズムの構造が簡単である。
【0079】
【数24】
を設定し、ｉ＊ ｄｎが常に直軸に、正半軸から負半軸まで、また負半軸から正半軸まで、正と負の間に均一に変化するか若しくは台形波の等しい振幅で正と負の間に交互に変化するように制御するか、又は
【数25】
を制御し、１≦ｎ≦ｚであり、ｉ＊ ｄｎの実効値がｉ＊ ｄｎ／ｎであることを保証することにより、加熱パワーを一定に保つとともに、ｉ＊ ｄｎを一定の周波数で正弦法則に従って変化させ、異なるｉ＊ ｄｎの間は、同じ位相角度で正弦波状に変化するか又は異なる位相角度で正弦波状に変化することができる。本実施形態の技術的効果は以下のとおりである。各セットの巻線の加熱パワーの大きさが等しく、異なる巻線の間のパワーバランスをとり、各セットの巻線がモータに均一に分布し、熱の分布が均一であり、あるセットの巻線が過熱する状況が発生せず、電気角度ｗｔの変化が均一であるため、電流の各周期が均一に現れ、各相巻線の電流が完全に同じではないが、各相電流の正弦波状に変化する信号により、各セットの巻線の各相巻線は、より均一に熱を受けることができ、各相の上下ブリッジアームのパワー素子のＩＧＢＴ（又はｍｏｓｆｅｅｔ又は他の半導体スイッチ素子）と並列ダイオードの使用のバランスをとり、各セットの巻線とパワー素子をバランスよく利用するという利点を有する。
【0080】
別の実施形態では、ｉ＊ Sｎは、常に直軸にあるものではなく
【数26】
で、
【数27】
で、（ｉｄは、常に０であるわけではなく）、常にｉ＊ qｎ＝０である。
【0081】
方法Ａについて、モータの巻線ユニットｔは、偶数セットであり、式１に基づいて、加熱パワーＰからｉ＊ Sを計算し、
【数28】
であり、ｎセットの巻線のベクトルｉ＊ Sｎの振幅を｜ｉ＊ S｜に制御し、ｎセットの巻線ユニットのうちの任意のｎ／２対の巻線ユニットの一方の合成電流ベクトルｉ＊ Sｍの角度をａｎｇｌｅに制御し、他方の合成電流ベクトルｉ＊ Skの角度を－ａｎｇｌｅに制御し、ｉ＊ Sｍとｉ＊ Sk は、大きさが等しいが、方向が反対であり、ｉ＊ Sｍとｉ＊ Sk は、直軸に関して対称であり（ｍ≠ｋであり、図１１に示すとおりであり、例えば、１≦ｍ≦ｎ／２、ｎ／２＋１≦ｋ≦ｔであり）、全ての合成電流ベクトルの横軸上の合成電流ベクトル和が０であることを保証する。
【0082】
別の実施形態では、図１２に示すように、ｎ／２対の巻線ユニットの一方の合成電流ベクトルｉ＊ Sｍの角度は、変化値であり、ｉ＊ Sｍと直軸との角度ａｎｇｌｅを０度から１８０度まで均一に大きくした後に１８０度から０度まで均一に小さくするか又は０度から３６０度まで均一に大きくするように制御し、０度から３６０度まで均一に大きくする間、連続的で均一に変化するａｎｇｌｅ＝ｗｔ＝２πｆ２ｔであり、ｆ２は、合成電流ベクトルの振幅の変化周波数である。
【0083】
本実施形態の技術的効果は以下のとおりである。(1)各セットの巻線における各相巻線の電流は、正弦波状に変化し、振幅が一致し、周波数がｆ２であり、各セットの巻線の発熱が一致し、各相巻線の発熱が一致し、各相巻線の発熱が完全に均一であり、モータ巻線及び各永久磁石の温度が均一である。上下ブリッジアームのパワー素子（ダイオードを含む）を流れる電流のバランスをとり、パワー素子の耐用年数を均一にすることができる。
【0084】
本特許技術は、モータの各相巻線を均一に発熱させ、モータ巻線及び各永久磁石の温度を均一にすることができることにより、一部の低性能磁性材料のモータのモータ巻線及び各永久磁石の加熱温度が不均一であるため、モータの永久磁石が減磁しやすいという課題を回避することができる。例えば、圧縮機のモータは、低温環境でモータの耐減磁能力が低下しやすく、特に圧縮機が低温環境で起動に失敗する場合、モータの永久磁石に非常に大きな減磁リスクが存在する。(2)周波数ｆ２を調整し、電池の異なる周波数でのインピーダンスが異なり、インピーダンスが大きいほど発熱が大きくなることを利用して、電池の発熱を増大させ、電池の異なる温度に応じて、適切な周波数ｆ２を選択するとともに、システムの調整と応答を容易にすることを両立する必要がある。
【0085】
方法Ｂについて、モータ巻線のセット数ｚは、奇数である。
第ｚセットの巻線のベクトルｉ＊ Szの振幅をゼロに制御し、残りのｎ－１セットの巻線を偶数セットの巻線として制御し、ｉ＊ Snと直軸との夾角ａｎｇｌｅを任意に選択し、ｉ＊ dn 及びｉ＊ qnを計算する。
【0086】
あるいは、第ｚセットの巻線のベクトルｉ＊ Sz が直軸にあるように制御し、残りのｎ－１セットの巻線を偶数セットの巻線として制御し、ｉ＊ Snと直軸との夾角ａｎｇｌｅを任意に選択し、ｉ＊ dn及びｉ＊ qnを計算する。
【0087】
本実施形態の技術的効果は以下のとおりである。第ｚセットの巻線ｉ＊ Szが加熱するように制御せず、実現方式が簡単であり、第ｚセットの巻線のベクトルｉ＊ Sz の振幅をｉ＊ dz ＝±｜ｉ＊ S｜に制御するか、又はベクトルｉ＊ Sz の振幅を、直流バイアスが重畳された正弦波信号又は正弦波信号として制御し、ｉ＊ qn ＝０であり、残りを偶数セットの巻線として制御することにより、最大パワーで加熱することを実現し、各セットの巻線を均一に分布させ、総発熱も均一であることを実現することができる。
【0088】
以下、具体的な回路構造により本願の実施例の技術手段を具体的に説明する。
図１３及び図１４に示すように、第１直流充放電ポート１０４が第１直流給電デバイスに接続され、第２直流充放電ポート１０５が第２直流給電デバイスに接続されることが検出された場合、第１直流給電デバイス及び第２直流給電デバイスは、同時にエネルギー変換装置に対して直流充電を行い、可逆ＰＷＭ整流器１０２が動作するように同位相制御を行い、その実現過程は、以下のとおりである。
スイッチＫ４及びスイッチＫ５をオンにするように制御してキャパシタＣ１に対して予備充電を行い、スイッチＫ１、スイッチＫ２、スイッチＫ３、スイッチＫ６、スイッチＫ７、スイッチＫ１０及びスイッチＫ１１をオフに保持し、予備充電が完了した後にスイッチＫ３をオンにするように制御し、その後スイッチＫ４をオフにするように制御し、電池１０１のマネージャから送信された目標電圧範囲値を受信した後、スイッチＫ１及びＫ２をオンにするように制御し、キャパシタＣ２及びキャパシタＣ３に対して電圧制御を行い、設定電圧に達すると、スイッチＫ６、Ｋ７、Ｋ１０及びＫ１１をオンにするように制御し、キャパシタＣ２及びキャパシタＣ３上のサンプリング電圧Ｕが送信された目標値範囲内にあると判断した場合、第１直流給電デバイス及び第２直流給電デバイスが充電を正式に開始するように制御し、そうでない場合、全てのスイッチをオフにし、充電を停止させる。
【0089】
図１３に示すように、第２下ブリッジアームＶＴ２、第４下ブリッジアームＶＴ４及び第６下ブリッジアームＶＴ６をオンにし、第１上ブリッジアームＶＴ１、第３上ブリッジアームＶＴ３及び第５上ブリッジアームＶＴ５をオフにするように制御するとともに、第７上ブリッジアームＶＴ７、第９上ブリッジアームＶＴ９及び第１１上ブリッジアームＶＴ１１をオンにし、第８下ブリッジアームＶＴ８、第１０下ブリッジアームＶＴ１０及び第１２下ブリッジアームＶＴ１２をオフにするように制御し、第１直流給電デバイス、スイッチＫ６、スイッチＫ１、第１巻線ユニット１３１、可逆ＰＷＭ整流器１０２（第７上ブリッジダイオードＶＤ７、第９上ブリッジダイオードＶＤ９、第１１上ブリッジダイオードＶＤ１１）、スイッチＫ３、動力電池１０１、スイッチＫ５及びスイッチＫ７は、第１直流充電／貯蔵エネルギー放出回路を構成し、それとともに、第２直流給電デバイス、スイッチＫ１０、スイッチＫ２、第２巻線ユニット１３２、可逆ＰＷＭ整流器１０２（第２下ブリッジアームＶＴ２、第４下ブリッジアームＶＴ４、第６下ブリッジアームＶＴ６）及びスイッチＫ１１は、第２直流充電／エネルギー貯蔵回路を構成し、エネルギー変換装置は、外部制御信号に基づいて、第１直流充電／貯蔵エネルギー放出回路と第２直流充電／エネルギー貯蔵回路を同時に動作させる。
【0090】
図１４に示すように、第２下ブリッジアームＶＴ２、第４下ブリッジアームＶＴ４及び第６下ブリッジアームＶＴ６をオフにし、第１上ブリッジアームＶＴ１、第３上ブリッジアームＶＴ３及び第５上ブリッジアームＶＴ５をオンにするように制御するとともに、第７上ブリッジアームＶＴ７、第９上ブリッジアームＶＴ９及び第１１上ブリッジアームＶＴ１１をオフにし、第８下ブリッジアームＶＴ８、第１０下ブリッジアームＶＴ１０及び第１２下ブリッジアームＶＴ１２をオンにするように制御し、第１直流給電デバイス、スイッチＫ６、スイッチＫ１、第１巻線ユニット１３１、可逆ＰＷＭ整流器１０２（第８下ブリッジアームＶＴ８、第１０下ブリッジアームＶＴ１０、第１２下ブリッジアームＶＴ１２）及びスイッチＫ７は、第１直流充電／エネルギー貯蔵回路を構成するとともに、第２直流給電デバイス、スイッチＫ１０、スイッチＫ２、第２巻線ユニット１３２、可逆ＰＷＭ整流器１０２（第１上ブリッジダイオードＶＤ１、第３上ブリッジダイオードＶＤ３、第５上ブリッジダイオードＶＤ５）、スイッチＫ３、電池１０１、スイッチＫ５及びスイッチＫ１１は、第２直流充電／貯蔵エネルギー放出回路を構成し、エネルギー変換装置は、外部制御信号に基づいて、第２直流充電／貯蔵エネルギー放出回路と第１直流充電／エネルギー貯蔵回路を同時に動作させる。
【0091】
エネルギー変換装置は、外部制御信号に基づいて、第１直流充電／エネルギー貯蔵回路と第１直流充電／貯蔵エネルギー放出回路が交互に動作するように制御して、第１直流給電デバイスがエネルギー変換装置により電池を充電することを実現し、外部制御信号に基づいて、第２直流充電／エネルギー貯蔵回路と第２直流充電／貯蔵エネルギー放出回路が交互に動作するように制御して、第２給電デバイスがエネルギー変換装置により電池を充電することを実現し、位相ずれ制御により、第１直流充電／貯蔵エネルギー放出回路と第２直流充電／エネルギー貯蔵回路を同時に動作させ、第２直流充電／貯蔵エネルギー放出回路と第１直流充電／エネルギー貯蔵回路を同時に動作させて、さらに第１直流給電デバイスと第２直流給電デバイスが同時にエネルギー変換装置により動力電池１０１を充電することを実現する。
【0092】
図１５及び図１６に示すように、第１直流充放電ポート１０４は、直流電気デバイスに接続され、第２直流充放電ポート１０５は、直流充電設備に接続され、動力電池１０１は、エネルギー変換装置により直流電気デバイスへ放電するとともに、直流充電設備は、エネルギー変換装置により動力電池１０１を充電し、その実現過程は、以下のとおりである。
図１５に示すように、第２下ブリッジアームＶＴ２、第４下ブリッジアームＶＴ４及び第６下ブリッジアームＶＴ６をオンにし、第１上ブリッジアームＶＴ１、第３上ブリッジアームＶＴ３及び第５上ブリッジアームＶＴ５をオフにするように制御するとともに、第７上ブリッジアームＶＴ７、第９上ブリッジアームＶＴ９及び第１１上ブリッジアームＶＴ１１をオフにし、第８下ブリッジアームＶＴ８、第１０下ブリッジアームＶＴ１０及び第１２下ブリッジアームＶＴ１２をオンにするように制御し、第１巻線ユニット１３１、スイッチＫ１、スイッチＫ６、直流電気デバイス、スイッチＫ７及び可逆ＰＷＭ整流器１０２（第８下ブリッジダイオードＶＤ８、第１０下ブリッジダイオードＶＤ１０、第１２下ブリッジダイオードＶＤ１２）は、直流放電／貯蔵エネルギー放出回路を形成するとともに、直流充電設備、スイッチＫ１０、スイッチＫ２、第２巻線ユニット１３２、可逆ＰＷＭ整流器１０２（第２下ブリッジアームＶＴ２、第４下ブリッジアームＶＴ４、第６下ブリッジアームＶＴ６）及びスイッチＫ１１は、直流充電／エネルギー貯蔵回路を形成し、エネルギー変換装置は、外部制御信号に基づいて直流放電／貯蔵エネルギー放出回路と直流充電／エネルギー貯蔵回路を同時に動作させる。
【0093】
図１６に示すように、第２下ブリッジアームＶＴ２、第４下ブリッジアームＶＴ４及び第６下ブリッジアームＶＴ６をオフにし、第１上ブリッジアームＶＴ１、第３上ブリッジアームＶＴ３及び第５上ブリッジアームＶＴ５をオンにするように制御するとともに、第７上ブリッジアームＶＴ７、第９上ブリッジアームＶＴ９及び第１１上ブリッジアームＶＴ１１をオンにし、第８下ブリッジアームＶＴ８、第１０下ブリッジアームＶＴ１０及び第１２下ブリッジアームＶＴ１２をオフにするように制御し、キャパシタＣ１、可逆ＰＷＭ整流器１０２（第７上ブリッジアームＶＴ７、第９上ブリッジアームＶＴ９、第１１上ブリッジアームＶＴ１１）、第１巻線ユニット１３１、スイッチＫ１、スイッチＫ６、直流電気デバイス及びスイッチＫ７は、直流放電／エネルギー貯蔵回路を形成するとともに、直流充電設備、スイッチＫ１０、スイッチＫ２、第２巻線ユニット１３２、可逆ＰＷＭ整流器１０２（第１上ブリッジダイオードＶＤ１、第３上ブリッジダイオードＶＤ３、第５上ブリッジダイオードＶＤ５）、スイッチＫ３、動力電池１０１、スイッチＫ５及びスイッチＫ１１は、直流充電／貯蔵エネルギー放出回路を形成し、エネルギー変換装置は、外部制御信号に基づいて直流放電／エネルギー貯蔵回路及び直流充電／貯蔵エネルギー放出回路を動作させる。
【0094】
エネルギー変換装置は、外部制御信号に基づいて、直流充電／エネルギー貯蔵回路と直流充電／貯蔵エネルギー放出回路が交互に動作するように制御して、直流給電デバイスがエネルギー変換装置により電池を充電することを実現し、外部制御信号に基づいて、直流放電／エネルギー貯蔵回路と直流放電／貯蔵エネルギー放出回路が交互に動作するように制御して、動力電池１０１がエネルギー変換装置により直流電気デバイスに放電することを実現し、位相ずれ制御により、直流充電／エネルギー貯蔵回路と直流放電／貯蔵エネルギー放出回路を同時に動作させ、直流充電／貯蔵エネルギー放出回路と直流放電／エネルギー貯蔵回路を同時に動作させて、直流給電デバイスがエネルギー変換装置により動力電池１０１を充電することと、動力電池１０１がエネルギー変換装置により直流電気デバイスに放電することとを同時に行うことをさらに実現する。
【0095】
図１７及び図１８に示すように、動力電池１０１は、エネルギー変換装置により第１巻線ユニット１３１及び第２巻線ユニット１３２に放電し、その実現過程は、以下のとおりである。
図１７に示すように、第１上ブリッジアームＶＴ１、第４下ブリッジアームＶＴ４、第６下ブリッジアームＶＴ６、第７上ブリッジアームＶＴ７、第１０下ブリッジアームＶＴ１０及び第１２下ブリッジアームＶＴ１２をオンにするように制御し、第２下ブリッジアームＶＴ２、第３上ブリッジアームＶＴ３、第５上ブリッジアームＶＴ５、第８下ブリッジアームＶＴ８、第９上ブリッジアームＶＴ９及び第１１上ブリッジアームＶＴ１１をオフにするように制御し、動力電池１０１、第１上ブリッジアームＶＴ１、第２巻線ユニット１３２（コイルＡ１及びコイルＡ２）、第２巻線ユニット１３２（コイルＢ１、コイルＣ１、コイルＢ２及びコイルＣ２）、第４下ブリッジアームＶＴ４及び第６下ブリッジアームＶＴ６は、第１加熱／エネルギー貯蔵回路を形成し、動力電池１０１、第７上ブリッジアームＶＴ７、第１巻線ユニット１３１（コイルＵ１及びコイルＵ２）、第１巻線ユニット１３１（コイルＶ１、コイルＷ１、コイルＶ２及びコイルＷ２）、第１０下ブリッジアームＶＴ１０及び第１２下ブリッジアームＶＴ１２は、第２加熱／エネルギー貯蔵回路を形成する。
【0096】
図１８に示すように、可逆ＰＷＭ整流器１０２のブリッジアームをオフにするように制御し、第２巻線ユニット１３１（コイルＡ１及びコイルＡ２）、第２巻線ユニット１３１（コイルＢ１、コイルＣ１、コイルＢ２及びコイルＣ２）、第３上ブリッジダイオードＶＤ３、第５上ブリッジダイオードＶＤ５、動力電池１０１及び第２下ブリッジダイオードＶＤ２は、第１加熱／エネルギー貯蔵／還流回路を形成し、第１巻線ユニット１３１（コイルＶ１、コイルＷ１、コイルＶ２及びコイルＷ２）、第１巻線ユニット１３１（コイルＵ１、コイルＵ２）、第９上ブリッジダイオードＶＤ９、第１１上ブリッジダイオードＶＤ１１、動力電池１０１及び第８下ブリッジダイオードＶＤ８は、第２加熱／エネルギー貯蔵／還流回路を形成し、エネルギー変換装置は、外部制御信号に基づいて第１加熱／エネルギー貯蔵／還流回路と第２加熱／エネルギー貯蔵／還流回路を同時に動作させる。
【0097】
コントローラは、目標加熱パワーを取得し、以下の式に基づいて各セットの巻線ユニットの目標合成電流ベクトルを取得する。
【数29】
ここで、Ｐは、目標加熱パワーであり、Ｒｓは、加熱回路において動作する巻線ユニットの各相巻線の相抵抗であり、ｉ＊ S1は、第１セットの巻線ユニットの同期回転座標系における直軸電流と横軸電流との合成電流ベクトルであり、ｉ＊ S2は、第２セットの巻線ユニットの同期回転座標系における直軸電流と横軸電流との合成電流ベクトルである。
【0098】
目標加熱パワー及び上記式に基づいて、各セットの巻線ユニットの目標合成電流ベクトルの振幅を取得し、各セットの巻線ユニットの目標合成電流ベクトルの振幅及び電気角度に基づいて、各セットの巻線ユニットの、同期回転座標系の直軸と横軸のそれぞれにおける目標直軸電流と目標横軸電流を取得し、次に、各セットの巻線ユニットのサンプリング電流値及びロータの電気角度に基づいて、各セットの巻線ユニットの実際の横軸電流及び実際の直軸電流を取得し、次に、各セットの巻線ユニットの実際の横軸電流と目標横軸電流との差の演算を行ってから、ＰＩＤ（比例積分微分）演算を行って第１目標電圧差を得て、各セットの巻線ユニットの実際の直軸電流と目標直軸電流との差の演算を行ってから、ＰＩＤ（比例積分微分）演算を行って第２目標電圧差を得て、さらに、第１目標電圧差及び第２目標電圧差に対して逆Ｐａｒｋ変換を行い、空間ベクトルパルス幅変調アルゴリズム（ＳＶＰＷＭ）に伝送して、第１セットの巻線ユニットに接続された可逆ＰＷＭ整流器１０２における第１組の３相ブリッジアームのデューティ比を得て、第２セットの巻線ユニットに接続された可逆ＰＷＭ整流器１０２における第２組の３相ブリッジアームのデューティ比を得る。
【0099】
コントローラは、第１組の３相ブリッジアームのデューティ比及び第２組の３相ブリッジアームのデューティ比に基づいて、第１加熱／エネルギー貯蔵回路と第１加熱／エネルギー貯蔵／還流回路が交互に動作するように制御して、動力電池１０１がエネルギー変換装置により第１巻線ユニット１３１に電流を出力することを実現し、第１組の３相ブリッジアームのデューティ比及び第２組の３相ブリッジアームのデューティ比に基づいて、第２加熱／エネルギー貯蔵回路と第２加熱／エネルギー貯蔵／還流回路が交互に動作するように制御して、動力電池１０１がエネルギー変換装置により第２巻線ユニット１３２に電流を出力することを実現する。
【0100】
図１９及び図２０に示すように、動力電池１０１は、エネルギー変換装置により第１巻線ユニット１３１及び第２巻線ユニット１３２に放電し、その実現過程は、以下のとおりである。
図１９に示すように、第１上ブリッジアームＶＴ１、第４下ブリッジアームＶＴ４、第６下ブリッジアームＶＴ６、第８下ブリッジアームＶＴ８、第９上ブリッジアームＶＴ９及び第１１上ブリッジアームＶＴ１１をオンにするように制御し、第２下ブリッジアームＶＴ２、第３上ブリッジアームＶＴ３、第５上ブリッジアームＶＴ５、第７上ブリッジアームＶＴ７、第１０下ブリッジアームＶＴ１０及び第１２下ブリッジアームＶＴ１２をオフにするように制御し、動力電池１０１、第１上ブリッジアームＶＴ１、第２巻線ユニット１３２（コイルＡ１及びコイルＡ２）、第２巻線ユニット１３２（コイルＢ１、コイルＣ１、コイルＢ２及びコイルＣ２）、第４下ブリッジアームＶＴ４及び第６下ブリッジアームＶＴ６は、第１加熱／エネルギー貯蔵回路を形成し、動力電池１０１、第９上ブリッジアームＶＴ９、第１１上ブリッジアームＶＴ１１、第１巻線ユニット１３１（コイルＶ１、コイルＷ１、コイルＶ２及びコイルＷ２）、第１巻線ユニット１３１（コイルＵ１及びコイルＵ２）及び第８下ブリッジアームＶＴ８は、第２加熱／エネルギー貯蔵回路を形成する。
【0101】
図２０に示すように、可逆ＰＷＭ整流器１０２のブリッジアームをオフにするように制御し、第２巻線ユニット１３１（コイルＡ１及びコイルＡ２）、第２巻線ユニット１３１（コイルＢ１、コイルＣ１、コイルＢ２及びコイルＣ２）、第３上ブリッジダイオードＶＤ３、第５上ブリッジダイオードＶＤ５、動力電池１０１及び第２下ブリッジダイオードＶＤ２は、第１加熱／エネルギー貯蔵／還流回路を形成し、第１巻線ユニット１３１（コイルＶ１、コイルＷ１、コイルＶ２及びコイルＷ２）、第１巻線ユニット１３１（コイルＵ１、コイルＵ２）、第７上ブリッジダイオードＶＤ７、動力電池１０１、第１０下ブリッジダイオードＶＤ１０及び第１２下ブリッジダイオードＶＤ１２は、第２加熱／エネルギー貯蔵／還流回路を形成し、エネルギー変換装置は、外部制御信号に基づいて第１加熱／エネルギー貯蔵／還流回路と第２加熱／エネルギー貯蔵／還流回路を同時に動作させる。
【0102】
エネルギー変換装置は、外部制御信号に基づいて、第１加熱／エネルギー貯蔵回路と第１加熱／エネルギー貯蔵／還流回路が交互に動作するように制御して、動力電池１０１がエネルギー変換装置により第１巻線ユニット１３１に電流を出力することを実現し、外部制御信号に基づいて、第２加熱／エネルギー貯蔵回路と第２加熱／エネルギー貯蔵／還流回路が交互に動作するように制御して、動力電池１０１がエネルギー変換装置により第２巻線ユニット１３２に電流を出力することを実現する。
【0103】
図２１及び図２２に示すように、動力電池１０１は、エネルギー変換装置により第１巻線ユニット１３１及び第２巻線ユニット１３２に放電し、その実現過程は、以下のとおりである。
図２１に示すように、第１上ブリッジアームＶＴ１、第４下ブリッジアームＶＴ４、第６下ブリッジアームＶＴ６、第８下ブリッジアームＶＴ８、第９上ブリッジアームＶＴ９及び第１１上ブリッジアームＶＴ１１をオンにするように制御し、第２下ブリッジアームＶＴ２、第３上ブリッジアームＶＴ３、第５上ブリッジアームＶＴ５、第７上ブリッジアームＶＴ７、第１０下ブリッジアームＶＴ１０及び第１２下ブリッジアームＶＴ１２をオフにするように制御し、動力電池１０１、第１上ブリッジアームＶＴ１、第２巻線ユニット１３２（コイルＡ１及びコイルＡ２）、第２巻線ユニット１３２（コイルＢ１、コイルＣ１、コイルＢ２及びコイルＣ２）、第４下ブリッジアームＶＴ４及び第６下ブリッジアームＶＴ６は、第１加熱／エネルギー貯蔵回路を形成し、動力電池１０１、第９上ブリッジアームＶＴ９、第１１上ブリッジアームＶＴ１１、第１巻線ユニット１３１（コイルＶ１、コイルＷ１、コイルＶ２及びコイルＷ２）、第１巻線ユニット１３１（コイルＵ１、コイルＵ２）及び第８下ブリッジアームＶＴ８は、第２加熱／エネルギー貯蔵回路を形成し、エネルギー変換装置は、外部制御信号に基づいて第１加熱／エネルギー貯蔵回路と第２加熱／エネルギー貯蔵回路を同時に動作させ、第２直流充放電ポート１０５、第２巻線ユニット１３２（コイルＢ１、コイルＣ１、コイルＢ２及びコイルＣ２）、第４下ブリッジアームＶＴ４及び第６下ブリッジアームＶＴ６は、第１直流充電／エネルギー貯蔵回路を形成する。
【0104】
図２２に示すように、可逆ＰＷＭ整流器１０２のブリッジアームをオフにするように制御し、第２巻線ユニット１３２（コイルＡ１及びコイルＡ２）、第２巻線ユニット１３２（コイルＢ１、コイルＣ１、コイルＢ２及びコイルＣ２）、第３上ブリッジダイオードＶＤ３、第５上ブリッジダイオードＶＤ５、動力電池１０１及び第２下ブリッジダイオードＶＤ２は、第１加熱／エネルギー貯蔵／還流回路を形成し、第１巻線ユニット１３１（コイルＶ１、コイルＷ１、コイルＶ２及びコイルＷ２）、第１巻線ユニット１３１（コイルＵ１、コイルＵ２）、第７上ブリッジダイオードＶＤ７、動力電池１０１、第１０下ブリッジダイオードＶＤ１０及び第１２下ブリッジダイオードＶＤ１２は、第２加熱／エネルギー貯蔵／還流回路を形成し、第２直流充放電ポート１０５、第２巻線ユニット１３２（コイルＢ１、コイルＣ１、コイルＢ２及びコイルＣ２）、第３上ブリッジダイオードＶＤ３、第５上ブリッジダイオードＶＤ５及び動力電池１０１は、第１直流充電／エネルギー貯蔵／還流回路を形成する。
【0105】
エネルギー変換装置は、外部制御信号に基づいて、第１加熱／エネルギー貯蔵回路と第１加熱／エネルギー貯蔵／還流回路が交互に動作するように制御して、動力電池がエネルギー変換装置により第１巻線ユニット１３１に電流を出力することを実現し、外部制御信号に基づいて、第２加熱／エネルギー貯蔵回路と第２加熱／エネルギー貯蔵／還流回路が交互に動作するように制御して、動力電池がエネルギー変換装置により第２巻線ユニット１３２に電流を出力することを実現し、外部制御信号に基づいて、第１直流充電／エネルギー貯蔵回路と第２直流充電／エネルギー貯蔵／還流回路が交互に動作するように制御して、直流給電デバイスがエネルギー変換装置により動力電池を充電することを実現する。
【0106】
本願の実施例２は、車両を提供し、電気自動車は、上記実施例１に係るエネルギー変換装置を含む。
【0107】
図２３に示すように、電池パックの加熱及び冷却回路は、モータ駆動システム冷却回路、電池冷却システム回路、及びエアコンシステムの冷却回路を含む。電池冷却システム回路は、熱交換板によりエアコン冷却システムと組み合わせられ、電池冷却システム回路は、四方弁によりモータ駆動システム冷却回路に連通する。モータ駆動システム冷却回路は、三方弁の切り替えによりラジエーターをオン／オフにする。モータ駆動システム冷却回路と電池冷却システム回路は、弁体により切り替えられ、管路内の冷却液の流れ方向を変更することにより、モータ駆動システムによって加熱された冷却液が電池冷却システムに流れ、熱のモータ駆動システムから電池冷却システムへの伝達を完了する。モータ駆動システムが非加熱モードにある場合、三方弁及び四方弁の切り替えにより、モータ駆動システムの冷却液は、Ａ回路を流れ、電池冷却システムの冷却液は、Ｃ回路を流れ、モータが加熱モードにある場合、三方弁及び四方弁の切り替えにより、モータ駆動システムの冷却液は、Ｂ回路を流れ、モータ駆動システムによって加熱された冷却液が電池パック冷却回路に流れて電池を加熱することを実現する。
【0108】
なお、本願の説明において、用語「中心」、「縦方向」、「横方向」、「長さ」、「幅」、「厚さ」、「上」、「下」、「前」、「後」、「左」、「右」、「垂直」、「水平」、「頂」、「底」、「内」、「外」、「時計回り」、「反時計回り」、「軸方向」、「半径方向」、「周方向」などで示す方位又は位置関係は、図面に示す方位又は位置関係に基づくものであり、本願を容易に説明し説明を簡略化するためのものに過ぎず、示された装置又は部品が特定の方位を有し、特定の方位で構成されて操作されなければならないことを示すか又は示唆するものではないため、本願を限定するものとして理解してはならない。
【0109】
また、用語「第１」、「第２」は、説明のためのものに過ぎず、相対的な重要性を示すか又は示唆し、或いは示された技術的特徴の数を示唆するものとして理解してはならない。これにより、「第１」、「第２」で限定された特徴は、１つ以上の該特徴を明示的又は暗示的に含んでよい。本願の説明において、「複数」とは、明確で具体的な限定がない限り、２つ以上を意味する。
【0110】
本願において、別に明確な規定及び限定がない限り、用語「取り付け」、「連結」、「接続」、「固定」などは、広義に理解されるべきであり、例えば、固定接続、着脱可能な接続、一体的な接続であってもよく、機械的な接続であっても、電気的な接続であってもよく、直接的な連結であっても、中間媒体を介した間接的な連結であってもよく、２つの部品の内部の連通、又は２つの部品の相互作用の関係であってもよい。当業者であれば、具体的な状況に応じて上記用語の本願における具体的な意味を理解することができる。
【0111】
本願において、別に明確な規定及び限定がない限り、第１特徴が第２特徴の「上」又は「下」にあることは、第１特徴と第２特徴とが直接的に接触することであってもよく、第１特徴と第２特徴とが中間媒体を介して間接的に接触することであってもよい。また、第１特徴が第２特徴の「上」、「上方」及び「上面」にあることは、第１特徴が第２特徴の真上又は斜め上にあることであってもよく、第１特徴の水平方向における高さが第２特徴のものよりも高いことを単に示すことであってもよい。第１特徴が第２特徴の「下」、「下方」及び「下面」にあることは、第１特徴が第２特徴の真下又は斜め下にあることであってもよく、第１特徴の水平方向における高さが第２特徴のものよりも低いことを単に示すことであってもよい。
【0112】
本明細書の説明において、用語「一実施例」、「いくつかの実施例」、「例」、「具体的な例」又は「いくつかの例」などを参照する説明は、該実施例又は例を組み合わせて説明された具体的な特徴、構造、材料又は特性が本願の少なくとも１つの実施例又は例に含まれることを意味する。本明細書において、上記用語に対する例示的な説明は、必ずしも同じ実施例又は例を示すものではない。そして、説明された具体的な特徴、構造、材料又は特性は、いずれか１つ以上の実施例又は例において適切な方式で組み合わせることができる。また、互いに矛盾しない限り、当業者であれば、本明細書で説明された異なる実施例又は例、及び異なる実施例又は例の特徴を結合し、組み合わせることができる。
【0113】
以上、本願の実施例を示し、説明したが、理解できるように、上記実施例は、例示的なものであり、本願を限定するものと理解すべきではなく、当業者であれば、本願の範囲において上記実施例に対して変更、修正、置換及び変形を行うことができる。
【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】
【手続補正書】
【提出日】2022-05-24
【手続補正1】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項1】
可逆ＰＷＭ整流器及びモータコイルを含むエネルギー変換装置であって、
前記モータコイルは、Ｌセットの巻線ユニットを含み、各セットの巻線ユニットは、前記可逆ＰＷＭ整流器に接続され、ここで、Ｌ≧２で、正整数であり、
少なくとも２セットの加熱対象設備用の加熱回路は、外部電源、前記可逆ＰＷＭ整流器及び前記モータコイルにおける前記巻線ユニットによって形成され、
エネルギー変換装置が、制御信号に基づいて前記可逆ＰＷＭ整流器を制御することにより、前記外部電源から出力された電流は、前記モータコイルにおける少なくとも２セットの巻線ユニットを流れて熱を発生し、前記少なくとも２セットの巻線ユニットの、モータロータの磁場配向に基づく同期回転座標系における合成電流ベクトルの横軸上のベクトル和は、ゼロとなる、ことを特徴とするエネルギー変換装置。
【請求項2】
前記Ｌセットの巻線ユニットのうちのＬ１セットの巻線ユニットが前記加熱回路において動作する場合、前記Ｌ１セットの巻線ユニットは、Ｌ１個の合成電流ベクトルに対応し、
【数1】
対の合成電流ベクトルが形成され、各対の合成電流ベクトルにおける２つの合成電流ベクトルの振幅は等しく、前記各対の合成電流ベクトルは、前記同期回転座標系の直軸に対して対称であり、ここで、Ｌ≧Ｌ１≧２であり、Ｌ１は、偶数である、ことを特徴とする請求項１に記載のエネルギー変換装置。
【請求項3】
前記Ｌセットの巻線ユニットのうちのＬ１セットの巻線ユニットが前記加熱回路において動作する場合、前記Ｌ１セットの巻線ユニットは、Ｌ１個の合成電流ベクトルに対応し、
【数2】
対の合成電流ベクトルを形成され、各対の合成電流ベクトルにおける２つの合成電流ベクトルの振幅は等しく、少なくとも１対の合成電流ベクトルは、前記同期回転座標系の直軸に対して対称であり、少なくとも１対の合成電流ベクトルにおける２つの合成電流ベクトルの間の電気角度差は、１８０°であり、ここで、Ｌ≧Ｌ１≧２であり、Ｌ１は、偶数である、ことを特徴とする請求項１に記載のエネルギー変換装置。
【請求項4】
前記Ｌセットの巻線ユニットのうちのＬ２セットの巻線ユニットが前記加熱回路において動作する場合、前記Ｌ２セットの巻線ユニットは、Ｌ２個の合成電流ベクトルに対応し、
【数3】
対の合成電流ベクトル及び第１合成電流ベクトルが形成され、各対の合成電流ベクトルにおける２つの合成電流ベクトルの振幅は等しく、前記各対の合成電流ベクトルは、前記同期回転座標系の直軸に対して対称であり、前記第１合成電流ベクトルは、前記同期回転座標系の直軸に位置し、ここで、Ｌ≧Ｌ２≧３であり、Ｌ２は奇数である、ことを特徴とする請求項１に記載のエネルギー変換装置。
【請求項5】
前記Ｌセットの巻線ユニットのうちのＬ３セットの巻線ユニットが前記加熱回路において動作する場合、前記Ｌ３セットの巻線ユニットは、Ｌ３個の合成電流ベクトルに対応し、
【数4】
対の合成電流ベクトル及び第２合成電流ベクトルが形成され、各対の合成電流ベクトルにおける２つの合成電流ベクトルの振幅は等しく、前記各対の合成電流ベクトルにおける２つの合成電流ベクトルの間の角度差は、１８０°であり、前記第２合成電流ベクトルは、前記同期回転座標系の直軸に位置し、ここで、Ｌ≧Ｌ３≧３であり、Ｌ３は奇数である、ことを特徴とする請求項１に記載のエネルギー変換装置。
【請求項6】
前記Ｌセットの巻線ユニットにおける各セットの巻線ユニットの合成電流ベクトルの前記同期回転座標系の直軸に対する角度は、一定値である、ことを特徴とする請求項２～５のいずれか１項に記載のエネルギー変換装置。
【請求項7】
前記Ｌセットの巻線ユニットのうちの少なくとも１対の巻線ユニットの合成電流ベクトルの前記同期回転座標系の直軸に対する角度は、変化値であり、１対の合成電流ベクトルのうちの一方の合成電流ベクトルの前記同期回転座標系の直軸に対する角度は、θＬ／２－１＝２πｆ１ｔ＋θＬ／２－０であり、他方の合成電流ベクトルの前記同期回転座標系の直軸に対する角度は、θＬ／２－２＝－θＬ／２－１であり、ここで、ｆ１は、前記合成電流ベクトルの前記同期回転座標系の直軸に対する前記角度の変化周波数であり、θＬ／２－０は、該１対の合成電流ベクトルのうちの一方の前記同期回転座標系の直軸に対する前記角度の初期角度であり、ｔは、時間である、ことを特徴とする請求項２～４のいずれか１項に記載のエネルギー変換装置。
【請求項8】
前記Ｌセットの巻線ユニットのうちの少なくとも１対の巻線ユニットの合成電流ベクトルの前記同期回転座標系の直軸に対する角度は、変化値であり、１対の合成電流ベクトルのうちの一方の合成電流ベクトルの前記同期回転座標系の直軸に対する角度は、θＬ／２－１＝２πｆ１ｔ＋θＬ／２－０であり、他方の合成電流ベクトルの前記同期回転座標系の直軸に対する角度は、θＬ／２－２＝２πｆ１ｔ＋１８０＋θＬ／２－０であり、ここで、ｆ１は、前記合成電流ベクトルの前記同期回転座標系の直軸に対する前記角度の変化周波数であり、θＬ／２－０は、該１対の合成電流ベクトルのうちの一方の前記同期回転座標系の直軸に対する前記角度の初期角度であり、ｔは、時間である、ことを特徴とする請求項５に記載のエネルギー変換装置。
【請求項9】
少なくとも１対の合成電流ベクトルの振幅は、等しく、変化値であり、該１対の合成電流ベクトルの前記同期回転座標系の直軸に対する角度は、一定値であり、
前記少なくとも１対の合成電流ベクトルの振幅の大きさは、
【数5】
であり、ここで、ｆ２は、前記合成電流ベクトルの振幅の変化周波数であり、
【数6】
は、前記合成電流ベクトルの最大振幅である、ことを特徴とする請求項２～５のいずれか１項に記載のエネルギー変換装置。
【請求項10】
前記可逆ＰＷＭ整流器に接続されたコントローラを含み、前記コントローラは、
外部制御信号に基づいて、前記モータコイルにより発生する必要がある目標加熱パワーを取得し、
前記目標加熱パワーに基づいて、前記各セットの巻線ユニットの目標合成電流ベクトルを取得し、
前記目標合成電流ベクトルに基づいて、前記各セットの巻線ユニットの、前記同期回転座標系の直軸と横軸のそれぞれにおける目標直軸電流と目標横軸電流を取得し、
前記各セットの巻線ユニットのサンプリング電流値に基づいて、前記各セットの巻線ユニットの、前記同期回転座標系の直軸と横軸のそれぞれにおける実際の直軸電流と実際の横軸電流を取得し、前記目標横軸電流、前記目標直軸電流、前記実際の横軸電流及び前記実際の直軸電流に基づいて、前記各セットの巻線ユニットに接続された前記可逆ＰＷＭ整流器の各相ブリッジアームのデューティ比を取得する、ことを特徴とする請求項１～９のいずれか１項に記載のエネルギー変換装置。
【請求項11】
前記外部電源は、動力電池であり、少なくとも２セットの加熱回路は、前記動力電池、前記可逆ＰＷＭ整流器及び前記モータコイルにおける前記巻線ユニットによって形成され、
前記可逆ＰＷＭ整流器は、１組のＭ１個のブリッジアームを含み、前記Ｍ１個のブリッジアームは、第１合流端及び第２合流端は、Ｍ１個のブリッジアームによって形成され、前記動力電池の正極端子と負極端子は、それぞれ前記第１合流端と前記第２合流端に接続され、前記モータコイルは、第１巻線ユニット及び第２巻線ユニットを含み、
前記第１巻線ユニットは、１セットのｍ１相巻線を含み、前記ｍ１相巻線における各相巻線は、ｎ１個のコイル分岐回路を含み、各相巻線のｎ１個のコイル分岐回路が共通接続されて１つの相端点を形成し、前記ｍ１相巻線の相端点は、前記Ｍ１個のブリッジアームのうちのｍ１個のブリッジアームの各ブリッジアームの中間点に一対一に対応して接続され、前記ｍ１相巻線における各相巻線のｎ１個のコイル分岐回路のうちの１つのコイル分岐回路は、さらに、ｎ１個の接続点を形成するように、それぞれ他の相の巻線のｎ１個のコイル分岐回路のうちの１つのコイル分岐回路に接続され、ここで、ｍ１≧２で、ｎ１≧１であり、ｎ１及びｍ１は、いずれも整数であり、
前記第２巻線ユニットは、１セットのｍ２相巻線を含み、前記ｍ２相巻線における各相巻線は、ｎ２個のコイル分岐回路を含み、各相巻線のｎ２個のコイル分岐回路が共通接続されて１つの相端点を形成し、前記ｍ２相巻線の相端点は、前記Ｍ１個のブリッジアームのうちのｍ２個のブリッジアームの各ブリッジアームの中間点に一対一に対応して接続され、前記ｍ２相巻線における各相巻線のｎ２個のコイル分岐回路のうちの１つのコイル分岐回路は、さらに、ｎ２個の接続点を形成するように、それぞれ他の相の巻線のｎ２個のコイル分岐回路のうちの１つのコイル分岐回路に接続され、ここで、ｍ２≧２で、Ｍ１≧ｍ１＋ｍ２で、ｎ２≧１であり、ｎ２、ｍ１及びＭ１は、いずれも整数であり、
第１加熱回路は、前記動力電池、前記可逆ＰＷＭ整流器及び前記第１巻線ユニットによって形成され、第２加熱回路は、前記動力電池、前記可逆ＰＷＭ整流器及び前記第２巻線ユニットによって形成される、ことを特徴とする請求項１０に記載のエネルギー変換装置。
【請求項12】
少なくとも２セットの加熱回路が、外部直流充放電ポート、前記モータコイルにおける巻線ユニット及び前記可逆ＰＷＭ整流器によって形成され、前記外部直流充放電ポートは、前記モータコイルから引き出された少なくとも１本の中性線に接続され、
前記外部電源は、直流給電デバイスであり、前記直流給電デバイスは、前記外部直流充放電ポートに接続され、
前記可逆ＰＷＭ整流器は、１組のＭ１個のブリッジアームを含み、前記モータコイルは、第１巻線ユニット及び第２巻線ユニットを含み、
前記第１巻線ユニットは、１セットのｍ１相巻線を含み、前記ｍ１相巻線における各相巻線は、ｎ１個のコイル分岐回路を含み、各相巻線のｎ１個のコイル分岐回路が共通接続されて１つの相端点を形成し、前記ｍ１相巻線の相端点は、前記Ｍ１個のブリッジアームのうちのｍ１個のブリッジアームの各ブリッジアームの中間点に一対一に対応して接続され、前記ｍ１相巻線における各相巻線のｎ１個のコイル分岐回路のうちの１つのコイル分岐回路は、さらに、ｎ１個の接続点を形成するように、それぞれ他の相の巻線のｎ１個のコイル分岐回路のうちの１つのコイル分岐回路に接続され、前記ｎ１個の接続点は、Ｔ１個の中性点を形成し、前記Ｔ１個の中性点からＪ１本の中性線が引き出され、ここで、ｎ１≧Ｔ１≧１で、Ｔ１≧Ｊ１≧１で、ｍ１≧２であり、ｎ１、ｍ１、Ｔ１及びＪ１は、いずれも正整数であり、
前記第２巻線ユニットは、１セットのｍ２相巻線を含み、前記ｍ２相巻線における各相巻線は、ｎ２個のコイル分岐回路を含み、各相巻線のｎ２個のコイル分岐回路が共通接続されて１つの相端点を形成し、前記ｍ２相巻線の相端点は、前記Ｍ１個のブリッジアームのうちのｍ２個のブリッジアームの各相ブリッジアームの中間点に一対一に対応して接続され、前記ｍ２相巻線における各相巻線のｎ２個のコイル分岐回路のうちの１つのコイル分岐回路は、さらに、ｎ２個の接続点を形成するように、それぞれ他の相の巻線のｎ２個のコイル分岐回路のうちの１つのコイル分岐回路に接続され、前記ｎ２個の接続点は、Ｔ２個の中性点を形成し、前記Ｔ２個の中性点からＪ２本の中性線が引き出され、ここで、ｎ２≧Ｔ２≧１で、Ｔ２≧Ｊ２≧１で、ｍ２≧２で、Ｍ １ ≧ｍ１＋ｍ２であり、ｎ２、ｍ２、Ｔ２及びＪ２は、いずれも正整数であり、
第３加熱回路が、前記直流給電デバイス、前記第１巻線ユニット及び前記可逆ＰＷＭ整流器によって形成され、第４加熱回路が、前記直流給電デバイス、前記第２巻線ユニット及び前記可逆ＰＷＭ整流器によって形成される、ことを特徴とする請求項１０に記載のエネルギー変換装置。
【請求項13】
前記外部電源は、動力電池及び直流給電デバイスであり、前記動力電池は、前記可逆ＰＷＭ整流器に接続され、外部直流充放電ポートは、前記モータコイルから引き出された少なくとも１本の中性線に接続され、前記直流給電デバイスは、前記外部直流充放電ポートに接続され、
少なくとも２セットの加熱回路が、前記動力電池、前記可逆ＰＷＭ整流器及び前記モータコイルにおける巻線ユニットによって形成され、充電回路が、前記直流給電デバイス、前記モータコイル、前記可逆ＰＷＭ整流器及び前記動力電池によって形成されるか又は、
前記外部電源は、動力電池であり、前記動力電池は、前記可逆ＰＷＭ整流器に接続され、外部直流充放電ポートは、前記モータコイルから引き出された少なくとも１本の中性線に接続され、前記外部直流充放電ポートは、直流電気デバイスに接続され、
少なくとも２セットの加熱回路が、前記動力電池、前記可逆ＰＷＭ整流器及び前記モータコイルにおける巻線ユニットによって形成され、放電回路が、前記動力電池、前記可逆ＰＷＭ整流器、前記モータコイル及び前記直流電気デバイスによって形成され、
前記コントローラは、さらに、
前記モータコイルにより発生する必要がある目標加熱パワーと前記動力電池の目標充電パワー又は目標放電パワーとを取得し、
前記目標充電パワー又は前記目標放電パワーに基づいて、前記各セットの巻線ユニットの目標充電電流又は目標放電電流を取得し、前記目標充電電流又は前記目標放電電流に基づいて、前記各セットの巻線ユニットにより発生する第１加熱パワーを取得し、
前記目標加熱パワーと前記各セットの巻線ユニットにより発生する前記第１加熱パワーとに基づいて、前記各セットの巻線ユニットにより発生する第２加熱パワーを取得し、
前記第２加熱パワーに基づいて、前記各セットの巻線ユニットの目標合成電流ベクトルを取得し、前記目標合成電流ベクトルに基づいて、前記各セットの巻線ユニットの、前記同期回転座標系の直軸と横軸のそれぞれにおける目標直軸電流と目標横軸電流を取得し、
前記各セットの巻線ユニットのサンプリング電流値に基づいて、前記各セットの巻線ユニットの、前記同期回転座標系の直軸と横軸のそれぞれにおける実際の直軸電流と実際の横軸電流、ならびに零軸電流を取得し、前記目標横軸電流、前記目標直軸電流、前記実際の横軸電流及び前記実際の直軸電流に基づいて、閉ループ制御を行って、前記各セットの巻線ユニットに接続された前記可逆ＰＷＭ整流器の各相ブリッジアームの第１デューティ比を取得し、
前記目標充電電流又は前記目標放電電流と前記零軸電流に基づいて、閉ループ制御を行って、前記各セットの巻線ユニットに接続された前記可逆ＰＷＭ整流器のブリッジアームのデューティ比調整値を取得し、
前記第１デューティ比及び前記デューティ比調整値に基づいて、前記各セットの巻線ユニットに接続された前記可逆ＰＷＭ整流器の各相ブリッジアームのデューティ比を取得する、ことを特徴とする請求項１０に記載のエネルギー変換装置。
【請求項14】
バスキャパシタをさらに含み、第５加熱回路は、前記バスキャパシタ、前記可逆ＰＷＭ整流器及び前記第１巻線ユニットによって形成され、第６加熱回路が、前記バスキャパシタ、前記可逆ＰＷＭ整流器及び前記第２巻線ユニットによって形成され、充電回路又は放電回路が、前記エネルギー変換装置を用いて、前記外部直流充放電ポートと、前記動力電池とによって形成される、ことを特徴とする請求項１３に記載のエネルギー変換装置。
【請求項15】
第１充電回路又は第１放電回路は、前記エネルギー変換装置を用いて、外部の第１直流充放電ポートと、前記動力電池とによって形成され、第２充電回路又は第２放電回路は、前記エネルギー変換装置を用いて、外部の第２直流充放電ポートと、前記動力電池とによって形成され、前記可逆ＰＷＭ整流器は、第１合流端及び第２合流端をさらに含み、前記外部の第１直流充放電ポートの第１端は、前記モータコイルの第１巻線ユニットの第１中性線に接続され、前記外部の第２直流充放電ポートの第１端は、前記モータコイルの第２巻線ユニットの第２中性線に接続され、前記外部の第１直流充放電ポートの第２端及び前記外部の第２直流充放電ポートの第２端は、前記第２合流端に接続され、前記動力電池の正極端子は、前記第１合流端に接続され、前記動力電池の負極端子は、前記第２合流端に接続される、ことを特徴とする請求項１３に記載のエネルギー変換装置。
【請求項16】
外部の第３直流充放電ポートをさらに含み、少なくとも２セットの加熱回路は、前記外部の第３直流充放電ポート、前記可逆ＰＷＭ整流器及び前記モータコイルにおける前記巻線ユニットは、を形成し、前記外部の第３直流充放電ポートは、前記可逆ＰＷＭ整流器の両端に接続される、ことを特徴とする請求項１２に記載のエネルギー変換装置。
【請求項17】
請求項１～１６のいずれか１項に記載のエネルギー変換装置を含む、ことを特徴とする車両。
【手続補正2】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【0052】
別の実施形態として、外部直流充放電ポート、モータコイル１０３における巻線ユニット及び可逆ＰＷＭ整流器１０２は、少なくとも２セットの加熱回路を形成し、外部直流充放電ポートは、モータコイル１０３から引き出された少なくとも１本の中性線に接続され、
外部電源１００は、直流給電デバイスであり、直流給電デバイスは、外部直流充放電ポートに接続され、
可逆ＰＷＭ整流器１０２は、１組のＭ１個のブリッジアームを含み、モータコイル１０３は、第１巻線ユニット１３１及び第２巻線ユニット１３２を含み、
図６に示すように、第１巻線ユニット１３１は、１セットのｍ１相巻線を含み、ｍ１相巻線における各相巻線は、ｎ１個のコイル分岐回路を含み、各相巻線のｎ１個のコイル分岐回路が共通接続されて１つの相端点を形成し、ｍ１相巻線の相端点は、Ｍ１個のブリッジアームのうちのｍ１個のブリッジアームの各ブリッジアームの中間点に一対一に対応して接続され、ｍ１相巻線における各相巻線のｎ１個のコイル分岐回路のうちの１つのコイル分岐回路は、さらに、ｎ１個の接続点を形成するように、それぞれ他の相の巻線のｎ１個のコイル分岐回路のうちの１つのコイル分岐回路に接続され、ｎ１個の接続点は、Ｔ１個の中性点を形成し、Ｔ１個の中性点から第１中性線が引き出され、Ｔ１個の中性点からＪ１本の中性線が引き出され、ここで、ｎ１≧Ｔ１≧１で、Ｔ１≧Ｊ１≧１で、ｍ１≧２であり、ｎ１、ｍ１、Ｔ１及びＪ１は、いずれも正整数であり、
第２巻線ユニット１３２は、１セットのｍ２相巻線を含み、ｍ２相巻線における各相巻線は、ｎ２個のコイル分岐回路を含み、各相巻線のｎ２個のコイル分岐回路が共通接続されて１つの相端点を形成し、ｍ２相巻線の相端点は、Ｍ１個のブリッジアームのうちのｍ２個のブリッジアームの各ブリッジアームの中間点に一対一に対応して接続され、ｍ２相巻線における各相巻線のｎ２個のコイル分岐回路のうちの１つのコイル分岐回路は、さらに、ｎ２個の接続点を形成するように、それぞれ他の相の巻線のｎ２個のコイル分岐回路のうちの１つのコイル分岐回路に接続され、ｎ２個の接続点は、Ｔ２個の中性点を形成し、Ｔ２個の中性点から第２中性線が引き出され、Ｔ２個の中性点からＪ２本の中性線が引き出され、ここで、ｎ２≧Ｔ２≧１で、Ｔ２≧Ｊ２≧１で、ｍ２≧２で、Ｍ １ ≧ｍ１＋ｍ２であり、ｎ２、ｍ２、Ｔ２及びＪ２は、いずれも正整数であり、
直流給電デバイス、第１巻線ユニット１３１及び可逆ＰＷＭ整流器１０２は、第３加熱回路を形成し、直流給電デバイス、第２巻線ユニット１３２及び可逆ＰＷＭ整流器１０２は、第４加熱回路を形成する。
【国際調査報告】
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