CN107005187B - 电力供给系统、控制装置、车辆和车辆驱动用引擎发电机单元 - Google Patents

电力供给系统、控制装置、车辆和车辆驱动用引擎发电机单元 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种可一面抑制燃料效率的降低一面响应于增大电流的要求进行调整的电力供给系统、控制装置、车辆和车辆驱动用引擎发电机单元。电力供给系统包括：引擎，其包括对旋转功率进行调整的引擎输出调整部；发电机，其从引擎接收旋转功率并且向电负载装置供给电流，发电机包括转子、定子和供给电流调整部；以及控制装置。供给电流调整部通过改变从绕组观察的通过定子芯的磁回路的磁阻来改变绕组的电感，从而调整供给至电负载装置的电流。在要求增大供给至电负载装置的电流的情况下，控制对引擎输出调整部以及通过改变绕组的电感而调整电流的供给电流调整部两者进行控制，由此控制供给至电负载装置的电流。

Description

电力供给系统、控制装置、车辆和车辆驱动用引擎发电机单元
技术领域
本发明涉及电力供给系统、控制装置、车辆和车辆驱动用引擎发电机单元。
背景技术
例如，专利文献1(PTL1)示出车辆。专利文献1所示的车辆是混合动力车辆。该车辆包括引擎、加速踏板、第一旋转电机、第二旋转电机和驱动轮。第一旋转电机联接至引擎的输出轴。第一旋转电机主要作为发电机而发挥功能。第二旋转电机与第一旋转电机电性连接。第二旋转电机主要作为马达而发挥功能。通过在第一旋转电机和第二旋转电机中流通电流，而进行发电和电力运行/消耗。第二旋转电机联接到车辆的驱动轮。
在专利文献1所示的车辆中，驾驶员对加速踏板的踩踏表示要求车辆加速。如果专利文献1所示的车辆设置有电子控制节流阀装置，则能够任意调整引擎所吸入的空气量。因此，以如下方式控制车辆。第二旋转电机(马达)的目标输出基于驾驶员对加速踏板踩踏量及车速来确定。由第一旋转电机(发电机)产生的目标电力根据第二旋转电机的目标输出来确定。根据要产生的目标电力确定引擎的目标输出。控制引擎的吸入空气量和燃料喷射量，以获得目标输出。在该控制中，控制第一旋转电机的发电电力，并且控制第二旋转电机的输出。在专利文献1所示的车辆具有与其引擎节流阀机械联接的加速踏板的情况下，根据引擎的实际输出控制第一旋转电机的发电电力和第二旋转电机的输出。在专利文献1中，如上所述，控制旋转电机的电力(输出)，以允许应用于具有不同特性的各种类型的车辆。
引用列表
专利文献
PTL1：日本专利特开2002-345109号公报
发明内容
技术问题
在专利文献1所示的车辆中，例如，为了增大供给至作为马达的第二旋转电机的电流，进行控制以以使引擎的吸入空气量和燃料喷射量增大。引擎的转速增大，结果，作为发电机发挥功能的第一旋转电机输出的电压增大。这里，存在发电机的电流输出与发电机的转速增大相比较难增大的问题。因此，若欲增大发电机的电流输出，则需要引擎的输出功率过度增大。这可能会降低燃料效率。对响应于引擎的输出功率的增大而增大的电压的处理也可能降低燃料效率。
本发明的目的在于提供能够响应于增大电流的要求进行调整从而抑制燃料效率的降低的电力供给系统、控制装置、车辆和驱动车辆用引擎发电机单元。
解决问题的技术方案
为了解决上述问题，本发明采用以下构造。
(1)一种电力供给系统，其被配置为向要求能够变化的电流的电负载装置供给电力，
所述电力供给系统包括：
引擎，其输出旋转功率，所述引擎包括对所述旋转功率进行调整的引擎输出调整部；
发电机，其从所述引擎接收旋转功率并且向所述电负载装置供给电流，所述发电机包括转子、定子和供给电流调整部，所述转子连接至所述引擎，所述转子包括永久磁铁，所述定子与所述转子相对地布置，所述定子包括绕组和定子芯，所述绕组缠绕在所述定子芯上，所述供给电流调整部被配置为通过改变从所述绕组观察的通过所述定子芯的磁回路的磁阻来改变所述绕组的电感，从而调整供给至所述电负载装置的电流；和
控制装置，其被配置为在要求增大供给至所述电负载装置的电流的情况下，对所述引擎输出调整部以及通过改变所述绕组的电感而调整电流的所述供给电流调整部两者进行控制，由此控制供给至所述电负载装置的电流。
在(1)的电力供给系统中，引擎输出调整部调整引擎的旋转功率。此外，供给电流调整部改变从发电机的绕组观察的通过定子芯的磁回路的磁阻。因此，供给电流调整部改变绕组的电感，以调整供给至电负载装置的电流。
在发电机中，改变从绕组观察的通过定子芯的磁回路的磁阻时所获得的电流变化与电压变化的比率不同于改变引擎的旋转功率时所获得的电流变化与电压变化的比率。例如，通过改变从绕组观察的通过定子芯的磁回路的磁阻，可以使电流变化相对于电压变化较大。
在(1)的电力供给系统中，控制装置控制引擎输出调整部和供给电流调整部两者。以这种方式，(1)的电力供给系统能够一面抑制引擎的旋转功率的过度增大和电压的过度增大，一面增大供给至电负载装置的电流。此外，控制装置控制引擎输出调整部和供给电流调整部两者。这使得综合地控制引擎的旋转功率的调整和绕组的电感的调整。因此，引擎输出调整部和供给电流调整部能够一面抑制引擎的旋转功率的过度增大和电压的过度增大，一面进行调整以增大供给至电负载装置的电流。因此，可以抑制由旋转功率的过度增大和电压的过度增大而引起的损耗。因此，(1)的电力供给系统能够一面抑制燃料效率的降低，一面响应于增大电流的要求进行调整。
(2)根据(1)所述的电力供给系统，其中
从所述绕组观察的通过所述定子芯的磁回路包括至少一个非磁性体间隙，并且
所述供给电流调整部通过改变所述至少一个非磁性体间隙中位于所述绕组与所述转子之间的非磁性体间隙的磁阻来改变所述绕组的电感，从而调整供给至所述电负载装置的电流。
在(2)的构造中，供给电流调整部通过改变位于绕组与转子之间的非磁性体间隙的磁阻来改变绕组的电感。永久磁铁随着转子的旋转而移动使得在绕组与转子之间产生交替磁场。例如，减小位于绕组与转子之间的非磁性体间隙的磁阻导致交替磁场的损耗减少。这可以相对于供给至转子的旋转功率而增大电流。因此，可以增大供给至电负载装置的电流的调整量。
(3)根据(1)或(2)所述的电力供给系统，其中
从所述绕组观察的通过所述定子芯的磁回路包括至少一个非磁性体间隙，并且
所述供给电流调整部通过改变所述至少一个非磁性体间隙中将所述绕组的电感设定为最大可设定值时磁阻最大的非磁性体间隙的磁阻而改变所述绕组的电感，从而调整供给至所述电负载装置的电流。
当绕组的电感被设定为最高可设定值时，(3)的构造改变磁阻最大的非磁性体间隙的磁阻。这使得易于使绕组的电感的变化量增大。因此，可以增大电流的调整量。
(4)根据(1)至(3)中任一项所述的电力供给系统，其中
所述供给电流调整部根据所述控制装置所进行的控制来改变从所述绕组观察的通过所述定子芯的磁回路的磁阻，由此改变所述绕组的电感，使得与所述绕组交链的磁通的变化率小于所述绕组的电感的变化率，从而调整供给的电流。
在(4)的构造中，供给电流调整部改变绕组的电感，使得与绕组交链的磁通的变化率小于绕组的电感的变化率。与绕组交链的磁通对电压和电流具有影响。绕组的电感主要对电流具有影响。因此，供给电流调整部能够在电压的变化率小于电流的变化率的情况下来调整所供给的电流。即，供给电流调整部能够一面抑制电压的制约的影响，一面调整电流。因此，(4)的构造能够一面进一步抑制燃料效率的降低，一面响应于增大电流的要求。
(5)根据(1)至(4)中任一项所述的电力供给系统，其中
所述供给电流调整部根据所述控制装置进行的控制，使所述定子芯的至少一部分相对于所述绕组的位置移动而改变从所述绕组观察的通过所述定子芯的磁回路的磁阻，由此改变所述绕组的电感，从而调整供给至所述电负载装置的电流。
在(5)的构造中，供给电流调整部使定子芯的至少一部分的位置相对于绕组的位置移动，来改变从绕组观察的通过定子芯的磁回路的磁阻。因此，可以易于改变绕组的电感。因此，易于对供给至电负载装置的电流进行调整。
(6)根据(5)所述的电力供给系统，其中
所述供给电流调整部根据所述控制装置进行的控制，以维持所述定子芯相对于所述转子的位置的方式使所述定子芯相对于所述绕组的位置移动，来改变从所述绕组观察的通过所述定子芯的磁回路的磁阻，由此改变所述绕组的电感，从而调整供给至所述电负载装置的电流。
(6)的构造以维持定子芯相对于转子的位置的方式使定子芯相对于绕组的位置移动。这能够抑制从转子的永久磁铁向定子芯流动的磁通的变化。即，抑制了由永久磁铁产生并与绕组交链的磁通的变化。结果，抑制当定子芯相对于绕组的位置移动时所引起的电压的变化。因此，(6)的构造能够一面进一步抑制燃料效率的降低，一面响应于增大电流的要求。
(7)根据(1)至(5)中任一项所述的电力供给系统，其中
所述供给电流调整部根据所述控制装置进行的控制，使所述绕组移动来改变从所述绕组观察的通过所述定子芯的磁回路的磁阻，由此改变所述绕组的电感，从而调整供给至所述电负载装置的电流。
(7)的如下构造以维持定子芯相对于转子的位置的方式使绕组相对于定子芯的位置移动。这能够抑制从转子的永久磁铁向定子芯流动的磁通的变化。即，抑制由永久磁铁产生并与绕组交链的磁通的变化。结果，抑制当定子芯相对于绕组的位置移动时所引起的电压的变化。因此，(7)的构造能够一面进一步抑制燃料效率的降低，一面响应于增大电流的要求。
(8)根据(1)至(5)中任一项所述的电力供给系统，其中
所述发电机包括供给电压调整部，所述供给电压调整部通过改变从所述转子的永久磁铁流动并与所述绕组交链的交链磁通，来改变所述绕组的感应电压，从而调整供给至所述电负载装置的电压。
(8)的构造能够以不同于由引擎输出调整部调整旋转功率的方式调整来自发电机的电压输出。这提高了控制的自由度，从而抑制燃料效率的降低。
(9)根据(1)至(5)中任一项所述的电力供给系统，其中
所述定子芯包括多个第一定子芯部和第二定子芯部，所述多个第一定子芯部中的每一者具有隔着非磁性体间隙与所述转子相向的相向部，所述第二定子芯部不包含所述相向部，并且
所述供给电流调整部根据所述电力供给系统的电流要求来使所述多个第一定子芯部和所述第二定子芯部中的一者相对于另一者移动，由此改变从所述绕组观察的通过所述定子芯的磁回路的磁阻。
在(9)的构造中，供给电流调整部使定子芯所包括的多个第一定子芯部和第二定子芯部中的一者相对于另一者移动。例如与定子芯和不同于定子芯的构件中的一者相对于另一者移动的构造相比，该构造较大地改变从绕组观察的通过定子芯的磁回路的磁阻。因此，可以根据电力供给系统的电流要求，在更宽的范围内对供给至电负载装置的电流进行调整。因此，(9)的构造能够一面进一步抑制燃料效率的降低，一面响应于在更宽的范围内增大电流的要求。
(10)根据(9)所述的电力供给系统，其中
所述供给电流调整部使所述多个第一定子芯部和所述第二定子芯部中的一者相对于另一者移动以便从第一状态移位至第二状态，由此改变从所述绕组观察的通过所述定子芯的磁回路的磁阻，
所述第一状态是所述多个第一定子芯部中的每一者与所述第二定子芯部之间的非磁性体间隙长度短于所述多个第一定子芯部中相邻的第一定子芯部之间的非磁性体间隙长度，
所述第二状态是所述多个第一定子芯部中的每一者与所述第二定子芯部之间的非磁性体间隙长度长于所述多个第一定子芯部中相邻的第一定子芯部之间的非磁性体间隙长度。
在(10)的构造中，在第一状态下，多个第一定子芯部的每一者和第二定子芯部之间的非磁性体间隙长度短于多个第一定子芯部中相邻的第一定子芯部之间的非磁性体间隙长度。在第二状态下，多个第一定子芯部中的每一者和第二定子芯部之间的非磁性体间隙长度长于多个第一定子芯部中相邻的第一定子芯部之间的非磁性体间隙长度。
因此，在第一状态下，由绕组中的电流产生的磁通中通过相邻的第一定子芯部之间的非磁性体间隙流动的一部分磁通主要通过第一定子芯部与第二定子芯部之间的非磁性体间隙流动。即，由绕组中的电流产生的磁通主要通过相邻的第一定子芯部和第二定子芯部两者流动。在第二状态下，通过第一定子芯部的磁回路的磁阻较高。从绕组观察的通过定子芯的磁回路的磁阻更大地改变。因此，(10)的构造能够一面进一步抑制燃料效率的降低，一面响应于进一步增大电流的要求。
(11)一种控制装置，其用于根据(1)至(10)中任一项所述的电力供给系统，
所述控制装置连接至所述引擎输出调整部和所述供给电流调整部，
所述控制装置包括：
电流要求接收部，其被配置为接收表示供给至所述电负载装置的电流的要求的电流要求；和
调整控制部，其被配置为当由所述电流要求接收部接收的电流要求为增大供给至所述电负载装置的电流的要求时，通过控制所述引擎输出调整部和所述供给电流调整部两者对供给至所述电负载装置的电流进行控制。
(11)的控制装置能够控制电力供给系统，以便一面抑制燃料效率的降低，一面响应于增大电流的要求。
(12)一种车辆，其包括：
根据(1)至(10)中任一项所述的电力供给系统；
作为电负载装置的马达，其基于从所述电力供给系统供给的电力动作；和
驱动构件，其由所述马达驱动，以驱动所述车辆。
在(12)的车辆中，根据车辆的行驶状况从电力供给系统向马达供给的电流的要求改变。如果需要增大供给至马达的电流，则电力供给系统能够一面抑制燃料效率的降低，一面响应于增大电流的要求。因此，(12)的车辆能够一面抑制燃料效率的降低，一面应对车辆行驶状态的变化。
(13)一种车辆驱动用引擎发电机单元，其包括：
根据(1)至(10)中任一项所述的电力供给系统；和
连接器，其能够与设置在车辆中的车辆用连接器相连接，以中继从发电机供给至作为电负载装置的马达的电流，
引擎、所述发电机和控制装置以可拆卸的方式一体地安装至所述车辆。
(13)的车辆驱动用引擎发电机单元可易于装卸于车辆。这使得易于对以下单元进行维护动作：该单元一面抑制燃料效率的降低，一面响应于与车辆驱动状况相对应的增大电流的要求。此外，引擎发电机单元可以易于重装到具有能够存储引擎发电机单元的结构的其他类型的车辆。一个引擎发电机单元可以在互不相同的时间段安装到多个不同的车辆。即，多个车辆之间可以共用一个引擎发电机单元。
(14)一种车辆，其包括：
根据(13)所述的车辆驱动用引擎发电机单元；
存储部，其存储所述车辆驱动用引擎发电机单元；
车辆用连接器，其能够与连接器相连接；
作为电负载装置的马达，其基于从所述电力供给系统供给的电力进行动作；和
驱动构件，其由所述马达驱动，以驱动所述车辆。
在(14)的车辆中，引擎发电机单元容易装卸。因此，易于进行车辆的维护。此外，一个引擎发电机单元可以在互不相同的时间段安装到多个不同的车辆。即，多个车辆可以共用一个引擎发电机单元。
本发明的有益效果
本发明能够一面抑制燃料效率的降低，一面响应于增大电流的要求而进行调整。
附图说明
图1是示出安装有根据本发明的第一实施例的电力供给系统的设备的概略构造的方框图。
图2是示出图1所示的电力供给系统的概略构造的系统结构图。
图3(A)是说明图2所示的发电机中所包含的供给电流调整部所进行的调整的示意图；和(B)是绕组的电感被设定为比(A)小的值时的状态的示意图。
图4是示意性地示出图3所示的发电机中所包含的绕组的等效电路的电路图。
图5是电力供给系统的动作的流程图。
图6(A)是说明根据第二实施例的电力供给系统的发电机中所包含的供给电流调整部所进行的调整的示意图；和(B)是绕组的电感被设定为比(A)小的值时的状态的示意图。
图7是示出根据第三实施例的电力供给系统的发电机的示意图。
图8(A)是示出图7所示的定子的第一状态的示意图；和(B)是示出图7所示的定子的第二状态的示意图。
图9是示出图7所示的发电机中的相对于转子的转速的输出电流特性的曲线图。
具体实施方式
对本发明人关于响应于增大电流的要求的电力供给系统所进行的研究加以说明。
在专利文献1所示的车辆中，作为马达的第二旋转电机例如在高速旋转时需供给至较高的电压。该车辆增大了引擎的吸入空气量和燃料喷射量。因此，该车辆使从作为发电机的第一旋转电机向第二旋转电机供给的电压增大。
当需要增大供给至马达的电流时，如专利文献1所示的车辆增大了引擎的吸入空气量和燃料喷射量。例如，在急加速或爬坡行驶时发生需要增大供给至马达的电流的情况。引擎的转速增大，从发电机输出的电压增大。发电电压的增大导致发电机的发电电流增大。
发电电流在绕组中流通。发电电流受绕组阻抗的阻碍。阻抗可以表示为发电机的绕组的电感和旋转的角速度的乘积ωL。随着引擎转速的增大，阻碍发电电流的绕组的阻抗增大。
因此，在专利文献1所示的车辆中，若欲使发电机的发电电流的增大，则与发电电流的增大相比，引擎的旋转功率更大地增大。这可能导致损耗增大。
此外，在专利文献1所示的车辆中，若欲使发电机的发电电流增大，则与发电电流的增大相比，发电机的电压更大地增大。因此，与其连接的电气零件需要具有高击穿电压。发电机的输出电流例如通过设置在发电机和马达之间的开关元件的接通/断开来精确地控制。承受增大的电压的具有高击穿电压的开关元件具有较大的接通电阻。这导致由于开关元件的热损耗而引起效率降低。
因此，专利文献1所示的车辆导致燃料效率的降低。
本发明人进一步研究了上述问题。结果，本发明人发现：在专利文献1所示的车辆中出现的上述问题的原因在于未考虑电流与电压之间的区别而对输出进行控制，使得电流和电压彼此之间的连动性较高。
为了解决上述问题，本发明人进一步进行了深入的研究。
认为从发电机输出的电流的增大主要是由电压的增大而引起的，并且这并不是专利文献1所示的车辆所独有的。电压例如通过转速的增大、磁力的增大或绕组匝数的增大而增大。由于电枢反应，电流随着转速的增大而达到饱和。磁力的增大或绕组匝数的增大导致尺寸增大。
增大从发电机输出的电流的一种可能的方法是降低由电感所引起的电枢反应。然而，认为减小绕组的电感会导致减少交链磁通，这使得难以增大电流。
本发明人着眼于磁回路。影响电感的磁回路是从绕组观察的磁回路。从绕组观察的磁回路不同于从转子的磁体延伸并通过绕组的磁回路。本发明人所进行的研究是：对从绕组观察的磁回路和从转子的磁体延伸并通过绕组的磁回路之间进行明确地区分。因此，本发明人发现：通过改变从绕组观察的磁回路的磁阻能够引起电感的较大改变。
因此，本发明人获得以下发现：在电力供给系统中，除了调整引擎的旋转功率之外，通过改变绕组的电感来调整电流使得可以减小电流和电压之间的连动性。通过降低电流和电压之间的连动性一面维持电流和电压之间的平衡，一面增大电流。
基于以上发现完成了本发明的电力供给系统。在本发明的电力供给系统中，引擎输出调整部调整旋转功率。供给电流调整部改变从绕组观察的通过定子芯的磁回路的磁阻。以这种方式，供给电流调整部改变绕组的电感，从而调整供给至电负载装置的电流。改变从绕组观察的通过定子芯的磁回路的磁阻时所获得的电流变化与电压变化的比率高于当例如改变驱动源的转速时所获得的电流变化与电压变化的比率。因此，与例如不改变电感的情况相比，本发明的电力供给系统能够一面抑制电压变化与电流变化之间的连动性，一面调整电流。因此，与例如不改变电感的情形相比，本发明的电力供给系统能够一面抑制旋转功率的过度增大和电压的过度增大，一面增大供给至电负载装置的电流。这导致引擎的燃料效率提高。此外，抑制了电压的过度增大。这允许采用具有低击穿电压的开关元件。具有低击穿电压的开关元件在接通时电阻较低。热损耗被抑制，因此可以获得较高的燃料效率。
另外，在本发明的电力供给系统中，控制装置控制引擎输出调整部和供给电流调整部两者。因此，综合地控制引擎的旋转功率的调整和绕组的电感的调整。这使得易于精确地调整引擎的旋转功率的时序的调整和绕组的电感的时序的调整。因此，即使在响应于增大电流的要求的调整过程中，也可以抑制引擎的旋转功率的过度增大和电压的过度增大。在要求增大供给至电负载装置的电流的情况下，控制装置例如一面引导供给电流调整部以减小绕组的电感，一面引导引擎输出调整部以增大引擎的旋转功率。即使在使输出电流增大的过程中，也可以抑制旋转功率的过度增大和电压的过度增大。因此，获得较高的效率。
如上所述，本发明的电力供给系统能够一面抑制燃料效率的降低，一面响应于增大电流的要求。
在下文中，基于优选实施例并参照附图描述本发明。
[第一实施例]
图1是示出安装有根据本发明的第一实施例的电力供给系统P的设备的概略构造的方框图。
图1示出作为安装有电力供给系统P的设备的示例的车辆V。车辆V包括电力供给系统P和车体D。车辆V的车体D包括车轮Wa、Wb、Wc、Wd、要求指示部A、车辆用连接器17b、逆变器J和马达18。
马达18与车轮Wa至Wd的驱动轮Wc、Wd连接。马达18驱动驱动轮Wc、Wd旋转，使得车辆V行驶。
马达18通过从电力供给系统P供给的电力而进行动作。供给至马达18的电流和电压的要求根据车辆V行驶的状况而变化。例如，在车辆V加速或爬坡行驶时，发出使供给至马达18的电流增大的要求。
马达18表示本发明的电负载装置的一个示例。驱动轮Wc、Wd表示本发明的驱动构件的一个示例。
电力供给系统P是车辆V的驱动源。电力供给系统P包括发电机10、引擎14、控制装置15和转换器16。电力供给系统P不向电力供给系统P的外部输出机械功率。电力供给系统P向电力供给系统P的外部输出电力。电力供给系统P向马达18供给电力。电力供给系统P的细节将在下文进行说明。
要求指示部A输出电流要求。要求指示部A具有加速操作器。
更具体地说，要求指示部A由车辆V的驾驶员操作。因此，要求指示部A输出车辆V的加速要求。车辆V的加速要求对应于用于驱动驱动轮的转矩Wc、Wd。车辆V的加速要求也为要求车辆V的输出的输出要求。车辆V的输出对应于马达18的输出。车辆V的加速要求对应于马达18的输出转矩的要求。马达18的输出转矩对应于供给至马达18的电流。
要求指示部A输出至电力供给系统P的电流要求对应于供给至马达18的电流的要求。即，要求指示部A输出至电力供给系统P的电流要求为从电力供给系统P向马达18所输出的电流的要求。要求指示部A将电流要求输出至电力供给系统P。具体地说，要求指示部A输出表示要求的信号。
在本实施例中，要求指示部A向电力供给系统P输出电流要求和电压要求。例如，在主要要求增大马达18的输出转矩的情况下，要求增大电流。例如，在主要要求增大马达18的转速的情况下，要求增大电压。
电力供给系统P经由逆变器J向马达18供给电流。
逆变器J向马达18供给用于驱动马达18的电流。本实施例的马达18是三相无刷马达。逆变器J将从电力供给系统P输出的DC转换成相位相互错开120度的三相电流。该三相电流的相位分别对应于三相无刷马达的三相。马达18通过经由逆变器J从电力供给系统P供给的电力来进行动作。逆变器J可以包含在马达18中。
例如，可以采用感应马达或步进马达作为马达18。例如，也可以采用具有电刷的DC马达作为马达18。在马达18是DC马达的情况下，不设置逆变器J。
[电流供给系统]
图2是示出图1所示的电力供给系统P的概略构造的系统结构图。
本实施例的电力供给系统P构成车辆驱动用引擎发电机单元P’。图1所示的车辆V的车体D具有存储部B。引擎发电机单元P’放置在存储部B中。车辆驱动用引擎发电机单元P’可以装卸于车辆V的车体D(参见图1)。
车辆驱动用引擎发电机单元P’包括电力供给系统P、连接器17a和控制连接器19a。电力供给系统P包括发电机10、引擎14和控制装置15。电力供给系统P还包括燃料箱10A、空气滤清器10B、消音器10D和转换器16。
发电机10、引擎14、控制装置15、连接器17a、燃料箱10A、空气滤清器10B、消音器10D以及转换器16一体地组装。因此，形成引擎发电机单元P’的引擎14、控制装置15、连接器17a、燃料箱10A、空气滤清器10B、消音器10D以及转换器16一体地装卸于车辆V的车体D。
引擎发电机单元P’是在物理上作为一个主体装卸于车体D的装置。引擎发电机单元P’被配置为引擎发电机单元P’中所包含的所有部分形成能够装卸于车体D的一个主体。引擎发电机单元P’中所包含的所有部分例如是发电机10、引擎14、控制装置15等。引擎发电机单元P’可以被配置为不使用以下固定构件(例如，螺钉)而装卸于车体D：该固定构件可装卸于车体D和引擎发电机单元P’。例如，引擎发电机单元P’可以通过设置在车体D和/或引擎发电机单元P’中的安装机构而装卸于车体D。引擎发电机单元P’可以被配置为通过使用以下固定构件而装卸于车体D：该固定构件可装卸于车体D和引擎发电机单元P’。引擎发电机单元P’可以被配置为作业人员使用工具或不使用工具对引擎发电机单元p’进行直接地物理作业，由此进行引擎发电机单元p’的装卸作业。引擎发电机单元P’可以被配置为无作业人员对引擎发电机单元p’进行直接的物理作业，而可通过机械装置进行引擎发电机单元p’的装卸作业。引擎发电机单元P’可以被配置为在物理上作为一个主体，该主体能够装卸于车体D并且具有单独装卸于车体D的至少一个零件。引擎发电机单元P’可以被配置为能够在被安装到车辆V的车体D的情况下接受燃料的补给。引擎发电机单元P’可以被配置为在被安装到车体D的情况下接受引擎润滑油的补给。
在引擎发电机单元P’的任何零件发生故障的情况下，引擎发电机单元P’可以从车辆V上拆下来进行修理。
当引擎发电机单元P’被更换时，设置在电力供给系统P中的机构部分被整体地更换。这可以削减在更换一部分的情况下对以下动作的需要：将机构部分的一部分连接至其余部分并进行调整。这使得易于进行车辆V的维护。
引擎发电机单元P’可以易于重装到与车辆V不同的设备。例如，引擎发电机单元P’可以易于重装到与车辆V不同类型的车辆。这里，不同类型的车辆具有能够存储引擎发电机单元P’的结构并且包括可与连接器17a连接的匹配连接器。例如，在多种类型的车辆中共用一个引擎发电机单元P’。
为了将引擎发电机单元P’安装到车辆V的车体D上，连接器17a连接至设置在车辆V的车体D中的车辆用连接器17b(参见图1)。连接器17a和车辆用连接器17b中继从电力供给系统P的发电机10供给至马达18的电流。
为了将引擎发电机单元P’安装在车辆V的车体D上，控制连接器19a与设置在车辆V的车体D中的车辆用控制连接器19b(参见图1)连接。控制连接器19a和车辆用控制连接器19b中继从要求指示部A供给至电力供给系统P的控制装置15的表示操作量的信号。控制连接器19a可以与连接器17a一体化。
引擎14为内燃机。引擎14使燃料燃烧。因此，引擎14输出机械动力。引擎14包括输出轴C。输出轴C例如为曲柄轴。图2示意性地示出了引擎14和输出轴C之间的连接关系。引擎14包括气缸142、活塞143、连杆145和曲柄轴箱146。气缸142和活塞143界定燃烧室。活塞143和作为输出轴C的曲柄轴经由连杆145连接。
引擎14经由空气滤清器10B接受空气的供给。引擎14从燃料箱10A接受燃料的供给。引擎14使从燃料箱10A供给的燃料在燃烧室内燃烧，从而使活塞143往返移动。作为输出轴C的曲柄轴将往返移动转换为旋转功率。引擎14通过输出轴C输出机械动力。在引擎14中由燃烧产生的废气经由消音器10D排出。输出轴C的转速表示引擎14的转速。
关于从引擎14到驱动轮Wc、Wd(参见图1)的动力传递，引擎14与驱动轮Wc、Wd并未通过机械零件连接。电力供给系统P的机械系统在电力供给系统P内闭合。即，从引擎14输出的所有旋转功率在电力供给系统P中被转换成除了机械功率以外的功率。由引擎14产生的旋转功率专门被转换为电力。更具体地说，由引擎14产生的所有机械功率除了损耗之外的全部功率都由发电机10转换成电力。由发电机10的转换产生的电力在电力供给系统P的外部由马达18转换成机械功率。
电力供给系统P不利用引擎14的旋转功率来直接驱动布置在电力供给系统P外部的外部机构。因此，引擎14的旋转功率的控制难以受外部机构的动作特性的制约。引擎14的旋转功率的控制的自由度较高。
引擎14包括引擎输出调整部141。引擎输出调整部141调整引擎14的旋转功率。引擎输出调整部141包括节流阀调整机构141a和燃料喷射装置141b。节流阀调整机构141a调整由引擎14吸入的空气量。燃料喷射装置141b将燃料供给至引擎14。引擎输出调整部141控制引擎14的吸入空气量和燃料喷射量。以这种方式，引擎输出调整部141调整引擎14所输出的旋转功率。例如，引擎输出调整部141增大引擎14的吸入空气量和燃料喷射量。这导致引擎14的旋转功率增大。随着引擎14的旋转功率增大，输出轴C的转速增大。输出轴C的转速表示引擎14的转速。
引擎输出调整部141改变引擎14的旋转功率，从而调整发电机10产生的电压和电流。
关于从引擎14到发电机10的动力传递，发电机10机械地连接至引擎14。发电机10连接至引擎14的输出轴C。在该实施例中，发电机10与输出轴C直接连接。发电机10从引擎14接收旋转功率，并向马达18供给电流。发电机10例如被附装至引擎14的曲柄轴箱146。或者，发电机10例如可以布置在远离曲柄轴箱146的位置。
发电机10包括转子11、定子12和供给电流调整部131。
发电机10为三相无刷发电机。转子11和定子12构成三相无刷发电机。
转子11包括永久磁铁。更具体地说，转子11包括多个磁极部111和背轭部112。磁极部111由永久磁铁制成。背轭部112例如由强磁性材料制成。磁极部111布置在背轭部112和定子12之间。磁极部111附装至背轭部112。多个磁极部111被布置成围绕转子11的旋转轴线沿圆周方向Z排列，即在转子11的旋转方向上排列。多个磁极部111被布置成N极和S极在圆周方向Z上交替。发电机10是永久磁铁式三相无刷发电机。用于供给电流的绕组未设置在转子11上。
定子12布置成与转子11相对。定子12包括多个绕组121和定子芯122。定子芯122由例如强磁性材料制成。定子芯122形成定子12的磁回路。多个绕组121缠绕在定子芯122上。定子芯122包括芯本体122a(参见图3(A))和多个齿部122b。芯本体122a作为磁轭而发挥功能。多个齿部122b从芯本体122a朝向转子11延伸。多个齿部122b从芯本体122a朝向转子11突出。朝向转子11延伸的齿部122b的前端面与转子11的磁极部111隔着气隙而彼此相对。定子芯122的齿部122b与转子11的磁极部111彼此直接相向。多个齿部122b在圆周方向Z上隔开布置并沿圆周方向Z排列。多个绕组121中的每一者缠绕在多个齿部122b中的每一者上。每个绕组121缠绕成通过多个齿部122b之间的缝隙。每个绕组121对应于三相(即U相、V相和W相)中的任一相。与U相、V相和W相相对应的绕组121沿圆周方向Z依序布置。
转子11连接至引擎14的输出轴C。转子11随着输出轴C的旋转而旋转。转子11的磁极部111以磁极部111与定子芯122的齿部122b相对的状态旋转。若转子11旋转，则与绕组121交链的磁通变化。结果，在绕组121中产生感应电压。以此方式，发电机10进行发电。发电机10将发电电流供给至马达18。从发电机10输出的电流被供给至马达18。具体地说，从发电机10输出的电流经由转换器16和逆变器J而供给至马达18。随着从发电机10输出的电流增大，则从转换器16供给至逆变器J的电流增大，使得供给至马达18的电流增大。从发电机10输出的电压经由转换器16和逆变器J供给至马达18。
在本实施例中，转子11和定子12具有轴向间隙结构。转子11和定子12在转子11的旋转轴线方向(轴向)X上彼此相对。定子12中所具有的多个齿部122b从芯本体122a向轴向X突出。在本实施例中，轴向X是转子11和定子12彼此相对的方向。
供给电流调整部131对从发电机10供给至马达18的电流进行调整。为了调整供给至马达18的电流，供给电流调整部131改变绕组121的电感。供给电流调整部131改变从绕组121观察的通过定子芯122的磁回路的磁阻。以这种方式，供给电流调整部131改变绕组121的电感。供给电流调整部131为电流调整机构。从绕组121观察的磁回路例如是闭环回路。从绕组121观察的磁回路为如下回路：该回路通过绕组121的内部路径从绕组121的内部路径的一端部(靠近转子的端部)到达相邻绕组121的内部路径的一端部(靠近转子的端部)，通过相邻绕组121的内部路径从相邻绕组121的内部路径的另一端部(远离转子的端部)到达上述绕组121的内部路径的另一端部(远离转子的端部)。绕组121的内部路径是在绕组121的内部设置为沿转子11和定子12彼此相对的方向延伸的路径。从绕组121观察的磁回路的一部分具有诸如气隙等的非磁性体间隙。从绕组121观察的磁回路例如包括定子芯122和非磁性体间隙。
关于由供给电流调整部131对电感所进行的调整的细节将在下文进行说明。
电力供给系统P的控制装置15控制供给至作为电负载装置的马达18(参见图1)的电流。当要求增大供给至马达18的电流时，控制装置15控制供给至马达18的电流。控制装置15当被要求增大输出给作为电负载装置的马达18的功率时，控制供给至马达18的电流。
控制装置15连接至引擎输出调整部141和供给电流调整部131。向电力供给系统P所发出的电流要求根据要求指示部A的操作量而从要求指示部A输出。控制装置15根据从要求指示部A输出的电流要求来控制引擎输出调整部141和供给电流调整部131。
本实施例的电力供给系统P通过控制装置15来调整发电机10的电感与引擎14的旋转之间的平衡。因此，作为安装有电力供给系统P的设备的车体D(参见图1)无需调整该平衡。电力供给系统P被视作如同接收电流要求的电池单元。安装有电力供给系统P的车辆V无需直接对引擎14的吸入空气量和燃料喷射量进行控制的控制装置，而可以从电力供给系统P获得符合要求的电流。
控制装置15包括电流要求接收部151和调整控制部152。
控制装置15例如包括微控制器。控制装置15包括中央处理单元(未示出)和存储装置(未示出)。中央处理单元基于控制程序而进行运算处理。存储装置存储与程序和运算相关的数据。电流要求接收部151和调整控制部152通过中央处理单元执行程序来实现。
电流要求接收部151接收电流要求。电流要求表示供给至马达18的电流的要求。电流要求接收部151接收根据要求指示部A的操作量而输出的电流要求。
调整控制部152控制引擎输出调整部141和供给电流调整部131。因此，调整控制部152控制供给至马达18的电流。
如果电流要求接收部151接收到的电流要求是增大供给至马达18的电流的要求，则调整控制部152进行控制以增大供给至马达18的电流。为了增大马达18的输出功率，调整控制部152进行控制以增大供给至马达18的电流。
电力供给系统P还包括转换器16。转换器16对从发电机10输出的电流进行整流。转换器16将从发电机10输出的三相AC转换成DC。转换器16输出DC。转换器16例如具有逆变器电路。转换器16例如具有三相桥接逆变器电路。三相桥接逆变器电路包括与三相相对应的开关元件Sa。基于对转子11的旋转位置进行检测的位置传感器(未示出)提供的信号来控制开关元件Sa的接通/断开操作。
转换器16的动作由控制装置15控制。例如，转换器16使开关元件的接通/断开动作的时序相对于三相AC的特定的相位角而变化，由此可以调整供给至马达18的电流。转换器16例如阻断利用发电机10产生的电流，由此即使在引擎14和发电机10动作时，也可使马达18的旋转停止。以这种方式，维持车辆V的停止状态。
由转换器16进行的调整主要用于限制发电机10产生的电流。由转换器16进行的调整不同于通过改变发电机10的电感而对电流进行的控制。下面，将基于以下假设进行说明：利用转换器16所进行的电流限制保持为最小。
转换器16也可以包括具有二极管的桥接电路。即，转换器16可以被配置为整流器。在这种情况下，不由控制装置15对电流进行控制。
[供给电流调整部]
图3(A)和图3(B)是说明设置在图2所示的发电机10中的供给电流调整部131所进行的调整的示意图。图3(A)示出了绕组121的电感被设定为最高可设定值的状态。图3(B)示出了绕组121的电感被设定为比图3(A)小的值的状态。
图3(A)示出了设置在发电机10中的转子11的一部分和定子12的一部分。本实施例的发电机10包括SPM(Surface Permanent Magnet，表面永磁)发电机。转子11和定子12彼此相对。更具体地说，转子11的磁极部111和定子12的定子芯122的齿部122b隔着气隙而彼此相对。磁极部111朝向定子12而露出。
供给电流调整部131改变从绕组121观察的通过定子芯122的磁回路F22的磁阻。以这种方式，供给电流调整部131改变绕组121的电感以调整供给至马达18的电流。更详细地说，供给电流调整部131移动定子芯122相对于绕组121的位置。以这种方式，供给电流调整部131改变从绕组121观察的通过定子芯122的磁回路F22的磁阻。
绕组121被固定至发电机10的壳体(未示出)。定子芯122被支撑在壳体上，使得定子芯122相对于绕组121在轴向X上自由移动。绕组121未固定至齿部122b。在筒状的每个绕组121和每个齿部122b之间设置有间隙。该间隙使得齿部122b能够相对于绕组121自由移动。
供给电流调整部131使定子芯122移动，以使齿部122b在出入于缠绕成筒状的绕组121中的方向上移动。在本实施例中，供给电流调整部131使定子芯122在轴向X上移动。控制装置15根据电流要求而使供给电流调整部131动作。
在图3中，为了以易于理解的方式描述定子芯122的移动，供给电流调整部131以小齿轮齿条机构和马达的形式示意性地示出。这里，可以采用图示以外的机构作为使定子芯122移动的供给电流调整部131。例如，可以采用具有与定子芯同心布置并与定子芯螺纹接合的圆筒构件的机构。这样的机构能够通过例如圆筒构件相对于定子芯旋转来使定子芯在轴向X上移动。
供给电流调整部131以维持定子芯122相对于转子11的位置的方式使定子芯122相对于绕组121的位置移动。如图3所示，虚线Q表示转子11在轴向X上与定子芯122连动地移动。用于维持转子11与定子芯122之间的相对位置的结构例如通过轴承部113可旋转地支撑转子11而形成。轴承部113的位置相对于定子芯122固定。
图3(A)和图3(B)图示出由磁极部111产生的主要的磁通F1。每个磁通F1的线表示由磁极部111所产生的磁通F1所通过的主要的磁回路。磁通F1所通过的磁回路将被称为磁回路F1。
由磁极部111产生的主要的磁通F1通过磁极部111、磁极部111与齿部122b之间的气隙、齿部122b、芯本体122a和背轭部112而流动。换句话说，磁回路F1由磁极部111、磁极部111和齿部122b之间的气隙、齿部122b、芯本体122a和背轭部112构成。
这里，图3(A)和图3(B)示出在圆周方向上布置的多个齿部122b中的三个齿部122b。为了易懂地图示出磁回路F1，图3(A)和图3(B)示出了磁极部111与三个齿部122b中的中间齿部122b相对的状态。
随着转子11旋转，由磁极部111产生并与绕组121交链的磁通的量改变。与绕组121交链的磁通的量的变化导致绕组121中产生感应电压。即，进行发电。
绕组121中产生的感应电压取决于与绕组121交链的磁通的量。磁回路F1的磁阻越大，则与绕组121交链的磁通的量越少。磁回路F1的磁阻主要取决于齿部122b和磁极部111之间的气隙的磁阻。齿部122b与磁极部111之间的气隙的磁阻取决于齿部122b与磁极部111之间的气隙的气隙长度L1。
因此，绕组121中产生的感应电压取决于齿部122b与磁极部111之间的气隙的气隙长度L1。
图3(A)和图3(B)图示出由绕组121中流通的电流而产生的主要的磁通F2。在进行发电时，由感应电压所引起的电流在绕组121中流通。在进行发电时磁通F2通过在绕组121中流通的电流而产生。每个磁通F2的线表示由绕组121中的电流所产生的磁通F2所通过的主要的磁回路。磁通F2所通过的磁回路将被称为磁回路F2。磁回路F2是从绕组121观察的磁回路。从绕组121观察的磁回路F2包括通过绕组121的内部并且使磁回路F2整体的磁阻成为最小的路径。
磁回路F2通过定子芯122。磁回路F2通过相邻的齿部122b。在图中，示出了在圆周方向上布置的多个齿部122b中的三个齿部122b。作为典型示例，图示出了用于缠绕在三个齿部122b中的中间齿部122b上的绕组121的磁回路F2。用于某绕组121的磁回路F2通过缠绕有某绕组121的齿部122b和与某齿部122b相邻的两个齿部122b。
由绕组121中的电流产生的主要的磁通F2通过齿部122b、芯本体122a和相邻的两个齿部122b之间的气隙。换句话说，磁回路F2由齿部122b、芯本体122a和相邻的两个齿部122b之间的气隙构成。通过定子芯122的磁回路F2包含一个气隙。磁回路F2的包含气隙的一部分用粗线表示。磁回路F2的包含气隙的粗线部分将简称为气隙F2a。气隙F2a位于绕组121和转子11之间。磁回路F2中所包含的气隙F2a位于绕组121和转子11之间以及相邻的齿部122b之间。气隙F2a是非磁性体间隙。磁回路F2的与气隙F2a相对应的一部分设置为将相邻的两个齿部122b各自与转子11相对的部分相连接。
从绕组121观察的磁回路F2包括相邻两个齿部122b之间的气隙F2a。磁回路F2实质上不包括转子11的背轭部112。由绕组121中的电流所产生的磁通F2的大部分基于如下理由通过相邻的两个齿部122b之间的气隙，而不通过转子11的背轭部112。
对于由绕组121中的电流所产生的磁通F2，磁极部111仅被视为磁通的路径。在本实施例中，磁极部111包含磁导率比空气低的永久磁铁。因此，磁极部111在磁回路F2中被视为与空气等同。由于磁极部111与空气等同，因此定子12与转子11之间的气隙的实质气隙长度等于从齿部122b到背轭部112的距离L11。从齿部122b到背轭部112的距离包括轴向X上的磁极部111的厚度。因此，距离L11比从齿部122b到磁极部111的距离L1长。
此外，在本实施例中，由绕组121中的电流所产生的磁通F2的量小于由磁极部111的永久磁铁所产生的磁通的量。由绕组121中的电流所产生的磁通F2的大部分难以到达隔着气隙长度L11的背轭部112。由绕组121中的电流所产生的磁通F2中通过背轭部112的磁通较少。
因此，由绕组121中的电流所产生的磁通F2的大部分通过齿部122b之间的气隙F2a而非通过转子11的背轭部112。在图3(A)所示的状态下，绕组121的电感被设定为最高可设定值。在图3(A)所示的状态下，磁回路F2中所包含的气隙F2a在磁回路F2的各部分中磁阻最大。气隙F2a具有比磁回路F2中除气隙F2a之外的剩余部分F2b大的磁阻。
绕组121的电感取决于从绕组121观察的磁回路F2的磁阻。绕组121的电感与从绕组121观察的磁回路F2的磁阻成反比。
这里，从绕组121观察的磁回路F2的磁阻是由绕组121中的电流所产生的磁通F2流通的磁回路F2的磁阻。从绕组121观察的通过定子芯122的磁回路F2的磁阻包括相邻的两个齿部122b之间的气隙F2a的磁阻。在严格意义上，由绕组121中的电流产生的磁通F2通过定子12和转子11两者。然而，如上所述，由绕组121中的电流所产生的磁通的大部分通过相邻的两个齿部122b之间的气隙F2a，而不通过转子11的背轭部112。因此，与取决于通过转子11的磁回路F1的磁阻相比，从绕组121观察的磁阻更大地取决于通过定子12的磁回路F2的磁阻。即，与取决于从绕组121侧观察时通过转子11的磁回路F1的磁阻相比，绕组121的电感更大地取决于从绕组121侧观察时通过定子芯122的磁回路F2的磁阻。因此，绕组121的电感实质上取决于从绕组121侧观察时通过定子芯122的磁回路F2的磁阻。
供给电流调整部131使定子芯122相对于绕组121的相对位置移动。以这种方式，供给电流调整部131改变从绕组121观察的磁回路F2的磁阻。以这种方式，供给电流调整部131改变绕组121的电感。例如，在供给电流调整部131使定子芯122沿着箭头X1所指的方向移动的情况下，定子芯122的齿部122b朝向从缠绕成筒状的绕组121中脱离的方向移动。
图3(B)示出了具有比图3(A)所示的状态小的电感的状态。
若定子芯122的齿部122b从绕组121中脱离，则绕组121中所存在的定子芯122的量减少。结果，绕组121中的磁通扩大。从从绕组121观察的磁回路F2的角度考虑，构成磁回路F2的气隙F2a的长度变长。这增大了绕组121和转子11之间的气隙F2a的磁阻。即，磁阻最大的气隙F2a的磁阻增大。结果，从绕组121观察的通过定子芯122的磁回路F2的磁阻增大。因此，绕组121的电感减小。
供给电流调整部131改变磁阻最大的气隙F2a的磁阻。以这种方式，供给电流调整部131改变通过相邻的齿部122b的磁回路F2的磁阻。与例如改变除气隙F2a以外的部分的磁阻相比，这可能导致绕组121的电感较大地变化。
此外，供给电流调整部131改变绕组121的电感使得绕组121的电感的变化率高于与绕组121交链的磁通的变化率。以这种方式，供给电流调整部131调整电流。根据本实施例的发电机10的供给电流调整部131以维持定子芯122相对于转子11的位置的方式使定子芯122相对于绕组121的位置移动。
随着供给电流调整部131沿箭头X1的方向移动定子芯122，转子11也连动地沿箭头X1的方向移动。因此，定子芯122相对于转子11的位置得以维持。
这能够抑制当定子芯122移动时可能引起的齿部122b与磁极部111之间的气隙长度L1的变化。因此，抑制从磁极部111向定子芯122流动的磁通F1的变化。即，抑制与绕组121交链的磁通F1的变化。
图4是示意性地示出图3(A)所示的发电机10的绕组121的等效电路的电路图。
为了对发电机10所产生的电压和电流的变化的概略进行说明，而简化了图4中所示的电路。此外，关于转换器16和逆变器J，假定其状态固定而将省略其说明。
如图4所示，绕组121电性地包括AC电压源121A、电感器121B和电阻121C。
AC电压源121A输出主要取决于与绕组121交链的磁通Φ的感应电压E。更具体地说，感应电压E取决于磁通F1和转子11的转速ω的乘积。电感器121B的电感L主要取决于从绕组121观察的通过定子芯122的磁回路F2的磁阻。电阻121C的电阻值R为绕组电阻。绕组121的阻抗Zg示意性地表示为：
((ωL)2+R2)1/2。
供给电流调整部131根据电流要求而使定子芯122相对于绕组121的位置移动。因此，供给电流调整部131改变从绕组121观察的通过定子芯122的磁回路F2的磁阻。因此，供给电流调整部131改变绕组121L的电感。改变电感L导致阻抗Zg的变化。结果，从发电机10供给的电流I得以调整。
供给电流调整部131改变绕组121的电感使得与绕组121交链的磁通Φ的变化率低于绕组121L的电感的变化率。以这种方式，供给电流调整部131调整电流I。因此，以感应电压E的变化较小的方式来调整电流。
作为对从发电机10输出的电流进行调整的方法，除由供给电流调整部131进行调整之外，也可以考虑改变引擎14的输出(旋转功率)。引擎输出调整部141改变引擎14的转速，以改变转子11的转速ω，从而调整供给至马达18的电压。
引擎14的输出(旋转功率)主要改变输出轴C的转速，即转子11的转速ω。转子11的转速ω影响绕组121的感应电压E和阻抗((ωL)2+R2)1/2两者。因此，仅采用改变引擎14的输出轴C的转速的方法不能避免供给电压和供给电流之间的高连动性。
在此方面，发电机10根据电流要求使定子芯122相对于绕组121的位置移动，以改变从绕组121观察的通过定子芯122的磁回路F2的磁阻。结果，绕组121的电感改变。因此，当改变从绕组121观察的磁回路F2的磁阻时所获得的电流变化与电压变化的比率与当改变转子11的转速ω时所获得的电流变化与电压变化的比率不同。例如与仅由引擎输出调整部141改变引擎14的输出轴C的转速的情况相比，本实施例的发电机能够一面抑制电压变化和电流变化的连动性，一面调整供给至马达18的电流。
在本实施例中，定子芯122相对于绕组121的位置的移动导致从绕组121观察的磁回路F2的磁阻的变化。结果，绕组121L的电感被改变，使得电流被调整。本实施例由于通过改变从绕组121观察的通过定子芯122的磁回路F2的磁阻来改变电感L，因此可以慢慢地改变电感L。
作为改变电感的方法，还可以考虑改变绕组的实质匝数，而非改变从绕组观察的通过定子芯的磁回路的磁阻。例如，可以考虑选择性地切换设置在绕组一端的端子与设置在绕组中间的端子以用作电流输出端子。也可考虑使设置在绕组中间的端子与其他端子短路。这会改变影响电流的实质匝数。结果，电感被改变。
这里，在改变绕组的实质匝数的情况下，实质匝数瞬间较大地改变。因此，绕组产生过大的电压。另外，易于在短时间内流通过大的电流。在改变实质匝数的情况下，需要提供用于切换电流的开关元件。此外，为了承受过大的电压，要求开关元件具有高击穿电压。为了应对过大的电流的变化，绕组需要由粗线制成。由于这些原因，改变绕组的实质匝数的方法效率较低。此外，发电机的尺寸增大。
在本实施例中，通过定子芯122的磁阻发生改变，使得绕组121L的电感变化。因此，绕组121L的电感可以慢慢地变化。这可以抑制绕组121中产生的电压的急剧上升。因此，可将具有低击穿电压的零件连接至发电机10。这提供了较高的效率。这也无需提供用于切换电流的开关元件。这也允许绕组使用较细的线材。抑制发电机10的尺寸增大。
图5是电力供给系统P的动作的流程图。
电力供给系统P执行控制处理。控制装置15控制供给至马达18的电流和电压。控制装置15重复图5所示的控制处理。将参照图2至图3来说明电力供给系统P所输出的电压和电流的控制。
控制装置15的电流要求接收部151接收电力要求(S11)。电流要求接收部151接收电流要求。电流要求表示供给至马达18的电流的要求。电流要求接收部151接收要求指示部A的操作量。电流要求接收部151基于要求指示部A的操作量而电流要求。更具体地说，电流要求接收部151基于要求指示部A的操作量、车辆V的行驶状态、目标燃料效率的设定和对动作的追随性的设定来获得电流要求。
然后，调整控制部152基于电流要求接收部151接收的电流要求来控制供给至马达18的电流(S12)。调整控制部152基于增大电流的要求来控制供给至马达18的电流。更具体地说，在要求增大电流时，调整控制部152进行控制以便增大供给至马达18的电流。调整控制部152控制供给至马达18的电流和电压。调整控制部152基于要求指示部A的操作量来控制供给至马达18的电流和电压。
调整控制部152被配置为控制供给电流调整部131和引擎输出调整部141两者。调整控制部152控制由供给电流调整部131所进行的调整量和由引擎输出调整部141所进行的调整量。调整控制部152控制由供给电流调整部131所进行的调整量与由引擎输出调整部141所进行的调整量之间的分配。
控制装置15控制电流的增大量与电压的增大量之间的分配。关于控制装置15所进行的控制，对电压的增大量较大的控制的典型示例和电流的增大量较大的控制的典型示例进行说明。将电压的增大量较大的控制的典型示例称为电压控制。将电流的增大量较大的控制的典型示例称为电流控制。控制装置15根据接收到的要求，进行电流控制、电压控制或者电流控制和电压控制的组合。
(电压控制)
在电压控制中，控制装置15引导引擎输出调整部141(参见图2)增大引擎14的旋转功率。具体地说，控制装置15引导引擎输出调整部141增大引擎14的吸入空气量和燃料喷射量。引擎14的功率增大导致引擎14的转速(即发电机10的转子11的转速ω)增大。
在电压控制中，控制装置15不使供给电流调整部131进行减小绕组121的电感L的调整。供给电流调整部131维持定子芯122的齿部122b完全进入至筒状的绕组121中的状态，如图3所示。
即，当要求增大电压时，控制装置15不引导供给电流调整部131减小绕组121的电感L。控制装置15引导引擎输出调整部141增大旋转功率的引擎14。
随着转速ω的增大，图4所示的交流电压源121A的感应电压E变大。感应电压E实质上与转速ω成正比。这导致从电力供给系统P输出的电压增大。即，供给至马达18的电压增大。
例如，当马达18根据已供给的电压以恒定速度旋转时，在马达18中产生由旋转所致的感应电压。马达18的感应电压在阻碍从电力供给系统P向马达18流动的电流的方向产生。因此，从电力供给系统P向马达18流动的电流相对较小。即，马达18自身的阻抗Z18较大。在这种状态下，在发电机10的绕组121中流通的电流相对较小。因此，绕组121的阻抗Zg对电力供给系统P的输出电压所造成的影响较小。
随着由引擎输出调整部141的调整所致的转速ω的增大，绕组121的阻抗Zg增大。然而，当马达18的阻抗Z18较大时，绕组121的阻抗Zg的增大对电力供给系统P的输出电压所造成的影响较小。因此，供给至马达18的电压实质上随着转速ω的增大而增大。供给至马达18的电压增大导致马达18的转速增大。
(电流控制)
在电流控制中，控制装置15引导供给电流调整部131调整定子芯122的位置，使得绕组121L的电感减小。供给电流调整部131调整定子芯122的位置，以便增大从绕组121观察的通过定子芯122的磁回路F2的磁阻。在本实施例中，供给电流调整部131使定子芯122朝向定子芯122的齿部122b从图3所示的筒状的绕组121中脱离的方向移动。结果，绕组121的电感L减小。
在电力供给系统P中，控制装置15根据增大电流的要求使供给电流调整部131增大从绕组121观察的磁回路F2的磁阻。以这种方式，供给电流调整部131改变绕组121的电感。以这种方式，可以控制供给至作为电负载装置的马达18的电流。
例如，在电力供给系统P中，控制装置15根据增大电流的要求引导供给电流调整部131增大从绕组121观察的磁回路F2的磁阻。因此，供给电流调整部131减小绕组121的电感。这可以增大供给至作为电负载装置的马达18的电流.
供给电流调整部131通过改变位于绕组121和转子11之间的气隙F2a的磁阻来改变绕组121的电感。在绕组121与转子11之间，随着转子11的旋转而移动的磁极部111产生交替磁场。例如，减小位于绕组121和转子11之间的气隙F2a的磁阻导致交替磁场的损耗减少。确切地说，通过气隙F2a的磁回路F2上的磁损耗减少。损耗的减少使得能够输出更大的电流。因此，能够增大供给至作为电负载装置的马达18的电流的调整量。
在电流控制中，控制装置15引导引擎输出调整部141(图2)以增大引擎14的旋转功率。更具体地说，控制装置15引导引擎输出调整部141增大引擎14的吸入空气量和燃料喷射量。引擎14的旋转功率增大导致引擎14的转速(即，发电机10的转子11的转速ω)增大。
随着转速ω增大，交流电压源121A的感应电压E增大。感应电压E实质上与转速ω成正比。感应电压E增大导致从电力供给系统P输出的电流增大。即，供给至马达18的电流增大。
控制装置15通过使用将例如电感、转速和输出电流建立对应而存储的映射表来执行控制。通过例如预先在多个电感L的条件下测定或模拟多个引擎14的转速和输出电流之间的关系来获得映射表。引擎14的转速和输出电流之间的关系的示例例如为图9的曲线图所示的关系。在电流控制中，例如，控制装置15将所要求的电流设定为目标。例如，控制装置15控制引擎输出调整部141和供给电流调整部131，以获得能够以最低转速实现目标电流的电感L。
这里，控制装置15被配置为不使用映射表而通过例如对表达式进行计算来控制引擎输出调整部141和供给电流调整部131。
控制装置15被配置为控制供给电流调整部131和引擎输出调整部141两者。控制装置15一面引导引擎输出调整部141增大引擎14的旋转功率，一面引导供给电流调整部131减少绕组121的电感。
优选地，供给电流调整部131使绕组121的电感减少的整个时段与引擎输出调整部141使引擎14的旋转功率增大的整个时段重叠。优选地，供给电流调整部131使绕组121的电感减少的中途的期间与引擎输出调整部141使引擎14的旋转功率增大的中途的期间重叠。
由于，发电机10的转子11的转速ω因引擎输出调整部141所进行的调整而增大。另一方面，绕组121的电感L因供给电流调整部131所进行的调整而减少。结果，抑制取决于转速ω和电感L的乘积的绕组121的阻抗Zg的增大。因此，电流的增大量与绕组121L的电感未减少时相比大。
例如，为了响应增大电流的要求，可以考虑在不使绕组121的电感L减少而使引擎14的旋转功率增大。
在这种情况下，随着旋转功率的增大，转子的转速ω增大。感应电压E相应地增大。转速ω增大使绕组的阻抗Zg也增大。因此，与旋转功率的增大量相比，供给至马达的电流的增大量较小。
为了使电流增大，若不使绕组121的电感L减少而使引擎14的旋转功率增大，则与发电电流的增大相比，引擎14的旋转功率过度增大。旋转功率过度增大使引擎14的燃料效率降低。
此外，旋转功率过度增大导致感应电压E过度增大。例如，在马达18的转速响应于增大的电流而变为基本恒定的情况下，供给至马达18的电流减少。这使得绕组121的阻抗Zg较小。因此，响应于过度增大的感应电压E的电压从发电机10输出。此外，虽然未在图4中示出，转换器16布置在发电机10和马达18之间。响应于感应电压E的高电压被施加给转换器16的开关元件。通常，具有高击穿电压的承受高电压的开关元件具有较大的接通电阻。因此，开关元件导致损耗较大。
在这方面，本实施例的电力供给系统P被配置为供给电流调整部131响应于电流增大的要求而使绕组121的电感L减少。结果，抑制了绕组121的阻抗Zg的增大。例如与电感L未减少的情况相比，随着引擎14的旋转功率增大而获得的电流的增大量较大。以这种方式，抑制了响应于增大电流的要求而导致的旋转功率的过度增大。这提高了引擎14的燃料效率。而且，抑制了输出电压的过度增大。这允许采用具有较小的接通电阻、具有低击穿电压的开关元件。因此，获得较高的燃料效率。
本实施例的电力供给系统P能够提高供给至电负载装置的电流的调整与供给至电负载装置的电压的调整之间的独立性。因此，电力供给系统P能够进行更适合于电流要求和电压要求的各者的调整。
[第二实施例]
接着，对本发明的第二实施例进行说明。在下面给出的第二实施例的说明中，将主要对与上述第一实施例的不同之处进行说明。
图6(A)和图6(B)是说明根据第二实施例的设置在电力供给系统中的发电机20中的供给电流调整部所进行的调整的示意图。图6(A)示出绕组221的电感被设定为最高可设定值的状态。图6(B)示出绕组221的电感被设定为比图6(A)小的值的状态。
图6(A)所示的绕组221、定子芯222和转子21之间的位置关系与参照图3(A)所述的第一实施例中的位置关系相同。
磁回路F21是由磁极部211产生的磁通所通过的磁回路。磁回路F22是从绕组221观察的磁回路。从绕组221观察的磁回路F22包括通过绕组221的内部且磁回路F22整体的磁阻最小的路径。磁回路F22通过定子芯222。磁回路F22通过相邻的两个齿部222b。
通过定子芯222的磁回路F22包括气隙F22a。气隙F22a位于绕组221和转子21之间。磁回路F22中包含的气隙F22a位于绕组221和转子21之间以及相邻的两个齿部222b之间。磁回路F22中包含的气隙F22a设置为将相邻的两个齿部222b各自与转子21相对的部分相连接。
从绕组221观察的磁回路F22不通过转子21的背轭部212。从绕组221观察的磁回路F22包括相邻的两个齿部122b之间的气隙F22a。
在图6(A)所示的状态下，磁回路F22中包含的气隙F22a在磁回路F22的各部分中磁阻最大。气隙F22a具有比磁回路F22中除气隙F22a之外的剩余部分F22b大的磁阻。
在图6(A)所示的发电机20中，供给电流调整部231根据电流要求而使绕组221移动。因此，供给电流调整部231改变从绕组221观察的磁回路F22的磁阻。因此，供给电流调整部231改变绕组221的电感，以调整供给至马达18(参见图1)的电流。
供给电流调整部231在未使定子22的定子芯222移动的情况下而使绕组221移动。
更具体地说，定子芯222固定在壳体(未示出)上。转子21可旋转地支撑在壳体上。转子21相对于轴向X固定。绕组221支撑在壳体上，使得绕组221可相对于壳体在轴向X上自由移动。
供给电流调整部231使绕组221在使得齿部222b移入和移出筒状绕组221的方向上移动。在本实施例中，供给电流调整部231使绕组221在轴向X上移动。供给电流调整部231例如使绕组221沿箭头X2所指的方向移动。发电机20中所设置的缠绕在齿部222b上的所有绕组221一体地移动。控制装置15根据电流要求而使供给电流调整部231动作。
图6(B)示出了具有比图6(A)所示的状态小的电感的状态。图6(B)中所示的状态是绕组221沿箭头X2的方向移动之后的状态。
在本实施例中，供给电流调整部231根据电流要求仅使绕组221移动。以这种方式，供给电流调整部231使定子芯222相对于绕组221的位置移动。因此，供给电流调整部231改变从绕组221观察的通过定子芯222的磁回路F22的磁阻。
例如，当绕组221沿箭头X2的方向(即朝向转子21)移动时，定子芯222的齿部222b从绕组221中脱离。齿部222b从绕组221中脱离使绕组221中存在的定子芯222的量减少。结果，从绕组221观察的磁回路F22中包含的气隙F22a的长度变长。这增大了绕组221和转子21之间的气隙F22a的磁阻。即，磁阻最大的气隙F22a的磁阻增大。结果，从绕组221观察的磁回路F22的磁阻增大。因此，绕组221的电感减小。
供给电流调整部231改变磁阻最大的气隙F22a的磁阻。因此，供给电流调整部231改变通过相邻的齿部222b的磁回路F22的磁阻。因此，与例如改变除气隙F22a之外的部分F22b的磁阻的情况相比，绕组221的电感易于发生较大的变化。
以这种方式，供给电流调整部231改变从绕组221观察的磁回路F22的磁阻。因此，供给电流调整部231改变绕组221的电感。
例如，供给电流调整部231根据增大电流的要求，而增大从绕组221观察的磁回路F22的磁阻。因此，供给电流调整部231减小绕组221的电感。结果，可以增大供给至作为电负载装置的马达18(参见图1)的电流。
供给电流调整部231通过改变位于绕组221和转子21之间的气隙F22a的磁阻来改变绕组221的电感。该结果导致交替磁场损耗减小。因此，能够增大供给至作为电负载装置的马达18的电流的调整量。
[第三实施例]
接着，对本发明的第三实施例进行说明。在下面给出的第三实施例的说明中，将主要对与上述第一实施例的不同之处进行说明。
图7是示出根据第三实施例的电力供给系统的发电机30示意图。
图7所示的设置在发电机30中的定子芯322包括多个第一定子芯部323和第二定子芯部324。
多个第一定子芯部323中的每一者设置有隔着气隙与转子31相向的相向部323a。多个第一定子芯部323隔开间隔地呈环状布置。即，多个第一定子芯部323沿圆周方向Z排列。多个第一定子芯部323在定子32中作为主要的齿部而发挥功能。在本说明书中，第一定子芯部323也被称为第一齿部323。第一定子芯部323的相向部323a的圆周方向Z上的长度长于第一定子芯部323的除相向部323a以外的任意部分的圆周方向Z上的长度。绕组321缠绕在每个第一定子芯部323上。
第二定子芯部324隔着第一定子芯部323而布置在与转子31相对的位置。第一定子芯部323布置在第二定子芯部324与转子31之间。第二定子芯部324未设置有与转子31相向的相向部323a。第二定子芯部324包括环状的定子磁轭部324a和多个第二齿部324b。第二齿部324b从定子磁轭部324a朝向第一定子芯部323突出。第二齿部324b的数量等于第一定子芯部323的数量。定子磁轭部324a和第二齿部324b可以配置为通过第二齿部324b的几乎所有磁通均通过定子磁轭部324a流动。即，第二齿部324b可以与定子磁轭部324a一体地形成。或者，第二齿部324b可以与定子磁轭部324a分开地形成，使得它们可附接至定子磁轭部324a。第二齿部324b被布置成沿圆周方向Z排列。第二齿部324b隔开与第一定子芯部323相等的间隔呈环状布置。
本实施例的发电机30的供给电流调整部331使定子芯322的一部分相对于绕组321的位置移动。供给电流调整部331使多个第一定子芯部323和第二定子芯部324中的一者相对于另一者移动。以这种方式，供给电流调整部331改变从绕组321观察的磁阻。以这种方式，供给电流调整部331调整供给至马达18的电流。
更详细地说，第一定子芯部323固定在壳体(未图示)上。第二定子芯部324被支撑为能够沿圆周方向Z旋转。供给电流调整部331使第二定子芯部324围绕转子31的旋转轴线沿圆周方向Z旋转。以这种方式，供给电流调整部331使第二定子芯部324从第一状态(参见图8(A))移动到第二状态(参见图8(B))。
图8(A)是示出图7所示的定子32处于第一状态的示意图。图8(B)是示出图7所示的定子32处于第二状态的示意图。
在图8(A)所示的状态下，绕组321的电感被设定为最高可设定值。在图8(B)所示的状态下，绕组321的电感被设定为比图8(A)小的值。
在图8(A)所示的第一状态下，在圆周方向Z上，多个第二齿部324b中的每一者面向多个第一定子芯部件323中的每一者。在第一状态下，多个第一定子芯部323的每一者与第二定子芯部324之间的气隙长度L32短于多个第一定子芯部323中相邻的第一定子芯部之间的气隙长度L33。更确切地说，气隙长度L33是在第一定子芯部323的以下各部分之间形成的气隙的长度：这些部分中的每一者在转子31与定子32彼此相对的方向上布置在绕组321和转子31之间。
在图8(B)所示的第二状态下，在圆周方向Z上，多个第二齿部324b中的每一者位于相邻的第一定子芯部323之间。在第二状态下，多个第一齿部324b中的每一者与第二定子芯部324之间的气隙长度L34长于多个第一定子芯部323中相邻的第一定子芯部323之间的气隙长度L33。
将对根据第三实施例的发电机30的供给电流调整部331所进行的调整进行说明。
图8(A)和图8(B)图示出由磁极部311产生的磁通所通过的磁回路F31和从绕组321观察的磁回路F32。从绕组321观察的磁回路F32包括通过绕组321的内部且磁回路F32整体的磁阻最小的路径。磁回路F32通过定子芯322。磁回路F32通过两个相邻的第一定子芯部323(第一齿部323)。
磁回路F32包括三个气隙。磁回路F32中与相邻的两个第一定子芯部件323(第一齿部323)之间的气隙相对应的部分将被称为气隙F32a。磁回路F32中与相邻的两个第一定子芯部323(第一齿部323)的每一者和第二定子芯部324之间的气隙相对应的部分将被称为气隙F32c。相邻的两个第一定子芯部323(第一齿部323)之间的气隙F32a位于绕组321与转子31之间。磁回路F32中包含的气隙F32a位于绕组321与转子31之间以及相邻的两个第一定子芯部件323(第一齿部323)之间。气隙F32a被设置为将相邻的两个第一定子芯部323(第一齿部323)各自的相互相对的端面相连接。
在图8(A)所示的第一状态下，多个第一定子芯部323(第一齿部323)中的每一者与第二定子芯部324之间的气隙长度L32短于多个第一定子芯部323(第一齿部323)中相邻的第一定子芯部之间的气隙长度L33。气隙长度L33在磁回路F32中是最长的气隙长度。因此，在第一状态下，相邻的第一定子芯部323之间的气隙F32a在从绕组321观察的磁回路F32的各部分中磁阻最大。气隙F32a具有比磁回路F32中除气隙F32a之外的剩余部分F32b、F32c和F32d中任一者的磁阻均大的磁阻。气隙F32a的磁阻大于第一定子芯部323与第二定子芯部324之间的气隙F32c的磁阻。
由绕组321中的电流产生的磁通F32通过相邻的第一定子芯部323和第二定子芯部324流动，如图8(A)所示。从绕组321观察的通过定子芯322的磁回路F32的磁阻取决于相邻的第一定子芯部323之间的气隙长度L33。气隙长度L33在磁回路F32中是最大气隙长度。
由磁极部311产生的磁通F31通过相邻的两个第一定子芯部件323。更详细地说，磁通F31通过一个磁极部311、磁极部311与第一定子芯部323之间的间隙、第一定子芯部323、第二定子芯部324、相邻的第一定子芯部323、第一定子芯部323与磁极部311之间的间隙、相邻的磁极部311、和背轭部312。在图8(A)所示的第一状态下，磁极部311的磁回路F31通过相邻的两个第一定子芯部323、和第二定子芯部324。
在图8(B)所示的第二状态下，多个第一定子芯部323中的每一者和第二定子芯部324之间的气隙长度L34长于多个第一定子芯部323中的相邻的第一定子芯部之间的气隙长度L33。因此，从绕组321观察的通过定子芯322的磁回路F32的磁阻大大地受到第一定子芯部323与第二定子芯部324之间的气隙长度L34的影响。结果，在第二状态下，从绕组321观察的磁回路F32的磁阻大于第一状态下的磁阻。
由磁极部311产生的磁通F31通过一个磁极部311、磁极部311与第一定子芯部323之间的间隙和第一定子芯部323。磁通F31从第一定子芯部323直接向相邻的第一定子芯部323流动。由磁极部311产生的磁通F31通过相邻的两个第一定子芯部323之间的间隙。在第二状态下，切换由磁极部311产生的磁通F31的路径，如上所述。在第二状态下，即使没有切换磁通F31的路径，至少由磁极部311产生的磁通F31中通过相邻的两个第一定子芯部323之间的间隙的一部分磁通会增大。磁通F31中通过相邻的两个第一定子芯部323之间的间隙的一部分磁通的增大导致气隙F32a的磁阻的实质上增大。在磁性上，这等效于相邻的两个第一定子芯部323之间的气隙长度L33增大。因此，包括气隙F32a的磁回路F32的磁阻进一步增大。绕组321的电感的变化率高于由磁极部311产生并与绕组321铰链的磁通的变化率。
如上所述，绕组321的电感具有与从绕组321观察的磁阻成反比的倾向。因此，第二状态下的绕组321的电感小于第一状态下的绕组321的电感。
例如，供给电流调整部331根据增大电流的要求，使多个第一定子芯部323和第二定子芯部324中的一者相对于另一者移动，以便从第一状态(参见图8(A))移位至第二状态(参见8(B))。以这种方式，供给电流调整部331改变从绕组321观察的磁阻。因此，供给电流调整部331改变绕组321的电感。以这种方式，调整供给至马达18(参见图1)的电流。
供给电流调整部331改变气隙F32a的磁阻。供给电流调整部331在不改变作为相邻的齿部的第一定子芯部323之间的气隙长度L33的情况下而改变气隙F32a的磁阻。因此，供给电流调整部331改变通过作为相邻的齿部的第一定子芯部323的磁回路F32的磁阻。在第一状态下，气隙F32a在磁回路F32的各部分中磁阻最大。因此，例如与改变除气隙F32a之外的部分的磁阻的情况相比，绕组321的电感的变化更大。
供给电流调整部331通过改变位于绕组321和转子31之间的气隙F32a的磁阻来改变绕组321的电感。该结果导致交替磁场损耗减少。因此，能够增大供给至作为电负载装置的马达18的电流的调整量。
[电流特性]
图9是示出相对于图7所示的发电机30的转子31的转速的输出电流特性的曲线图。
在图9的曲线图中，虚线H1表示图8(A)所示的第一状态下的输出电流特性。在发电机30具有虚线H1所示的输出电流特性的情况下，发电机30以在图9的曲线图中输出电流与转速的组合位于虚线H1以下的区域中的方式动作。实线H2表示图8(B)所示的第二状态下的输出电流特性。在发电机30具有由实线H2所示的输出电流特性的情况下，发电机30以输出电流和转速的组合位于实线H2以下的区域中的方式动作。这里，图9的曲线图通过以易于理解的方式描述电流控制而示出了当不使供给电压调整部344(参见图7)动作时所获得的特性。
参照图9的曲线图对发电机30中进行的调整进行说明。
着眼于在虚线H1所示的第一状态中所获得的输出电流，输出电流随着转速的增大而增大。因此，电力供给系统的输出电流也可通过转子31的转速来调整。转子31的转速对应于引擎14的输出轴C(参见图2)的转速。
在第一状态下，输出电流在转子31的转速相对较小的区域，随着转速的增大而急剧地增大。在第一状态下，输出电流在转速相对较高的区域，随着转速的增大而平稳地增大。即，在转速相对较高的区域中，相对于转速的变化的输出电流的变化率较小。
例如，如果发电机30固定在第一状态，则需要转子31的转速显著地增大，以便在相对于转速的变化的输出电流的变化率较小的区域中增大输出电流。
例如，当车辆V(参见图1)在行驶期间开始爬坡或者超过其他车辆时，高速行驶的车辆需要马达18的输出转矩进一步增大。在这种情况下发出增大电流的要求。
如果在供给电流调整部331的状态固定的情况下发出用于实现进一步加速的增大电流的要求，则需要进一步增大转子31的转速，即引擎14的转速。即，为了增大输出电流，需要过度增大引擎14的旋转功率。
例如，假设以下情形，即，当转速为N1并且输出电流为I1时，发出增大电流的要求，使得电流需要增大到I2。在这种情况下，如果发电机30固定在与曲线图中的H1相对应的第一状态，则转子31的转速会过度增大。换句话说，引擎14的转速过度增大。这会降低引擎14本身的燃料效率。
绕组321的感应电压与转子31的转速大致成正比。转速的显著增大导致感应电压的显著增大。为了承受电压的显著增大，电气零件需要具有高击穿电压。这导致因电气零件的击穿电压增大而产生效率降低。
在电流控制中，控制装置15除了控制引擎输出调整部141(参见图6)之外还对供给电流调整部331进行控制。以这种方式，控制装置15根据电流要求改变从绕组321观察的磁回路F32的磁阻。因此，控制装置15改变绕组321的电感。以这种方式，调整供给至马达18的电流。更具体地说，供给电流调整部331使第二定子芯部324从第一状态(参见图8(A))移动至第二状态(参见图8(B))。结果，输出电流特性从虚线H1所示的特性改变为图9的实线H2所示的特性。
控制装置15一面使引擎14的转速增大到N2，一面使电感减少。这将使输出电流增大到I2。
在电流控制中，控制装置15综合地控制由引擎输出调整部141进行的调整和由供给电流调整部331进行的调整。控制装置15以如下方式控制引擎输出调整部141和供给电流调整部331。在引擎输出调整部141使引擎14的旋转功率增大的过程结束之前，开始供给电流调整部331使绕组121的电感减少的过程。即，供给电流调整部331使绕组121的电感减少的中途的期间和引擎输出调整部141使引擎14的旋转功率增大的中途的期间重叠。
因此，由控制装置15进行的控制能够使从电力供给系统P供给至马达18的电流平稳地增大。此外，可以在调整旋转功率的过程中，抑制发生以下情况，即，从发电机30输出的电流达到所要求的电流值之前，引擎14的旋转功率过度增大。
对由控制装置15执行的电压控制进行说明。当要求增大电压时，控制装置15不会减少电感L。控制装置15不引导供给电流调整部331减少绕组321的电感L，而引导引擎输出调整部141(参见图2)增大引擎14的旋转功率。
在本实施例中，控制装置15引导引擎输出调整部141增大引擎14的旋转功率，同时将供给电流调整部331(参见图7)维持在与图9的曲线图中的虚线H1相对应的第一状态(参见图8(A))。
发电机30中产生的感应电压E(参见图4)实质上与转速ω成正比。特别地，当马达18本身的阻抗Zm较大时，要求增大电压的情况通常会发生。在这种状态下，绕组321的阻抗Zg对电力供给系统P的输出电压所造成的影响较小。因此，从电力供给系统P输出与感应电压E对应的电压。
电力供给系统P能够不引导供给电流调整部331减少绕组321的电感L，而响应于增大电压的要求。
代替本实施例的电力供给系统P，为了由无法改变电感的常用发电机提供如图9的实线H2所示的输出电流特性，需要增大绕组的厚度或磁铁量。增大绕组的厚度或磁铁量导致电力供给系统自身的尺寸增大。结果，电力供给系统P向车辆上的搭载性和可运输性降低。如果无法改变电感的常用发电机被配置为提供如实线H2所示的输出电流特性，则该发电机无法提供如虚线H1所示的输出电流特性。
作为对供给至马达18的电流进行调整的方法，例如，可考虑使用DC-DC转换器。然而，配置为输入和输出能够驱动车辆V的电力的DC-DC转换器不能避免其零件(诸如内置的变压器等)响应于所需电力的增大而尺寸增大。
在本实施例的电力供给系统中，控制装置15根据电流要求控制供给电流调整部331以便改变从绕组321观察的磁回路F32的磁阻。因此，控制装置15改变绕组321的电感。这使得控制装置15能够在不增大绕组的厚度或磁铁量的情况下根据电流要求而调整电流。
再次参照图7对发电机30的供给电压调整部344进行说明。
发电机30除了供给电流调整部331之外还包括供给电压调整部344。供给电压调整部344被控制装置15控制。
供给电压调整部344改变从转子31的磁极部311输出并与绕组321交链的交链磁通。以这种方式，供给电压调整部344改变绕组321的感应电压。以这种方式，供给电压调整部344调整供给至马达18的电压。具体地说，供给电压调整部344使转子31在轴向X上移动。因此，供给电压调整部344改变转子31和定子之间的气隙长度L31。转子31沿轴向X的移动例如通过被配置为使轴承部313沿轴向X移动的供给电压调整部344来实现，轴承部313以可旋转的方式支撑转子31。转子31与定子32之间的气隙长度L31的改变导致转子31与定子32之间的磁阻改变。结果，由磁极部311产生并与绕组321交链的磁通的量改变。由发电机30所产生的电压相应地改变。
如上所述，本实施例的电力供给系统能够以不同于由引擎输出调整部141调整引擎14的旋转功率的方式来调整供给至马达18的电压。这一面抑制燃料效率的降低，一面提高了控制的自由度。
供给电压调整部344能够更大程度地抑制与绕组321交链的交链磁通的变化，由供给电流调整部331的动作所引起的变化越大，以如下方式实现的抑制程度更大。
从转子31的磁极部311输出并与绕组321交链的交链磁通通过定子芯322流动。具体地说，从磁极部311输出并与绕组321交链的交链磁通通过第一定子芯部323和第二定子芯部324流动。
响应于供给电流调整部331移动第二定子芯部324以便从第一状态(参见图8(A))移位至第二状态(参见图8(B))，第一定子芯部323与第二定子芯部324之间的气隙长度L32、L34改变。结果，从转子31的磁极部311输出并与绕组321交链的交链磁通改变。
供给电压调整部344改变转子31和定子32之间的气隙长度L31，以补偿由供给电流调整部33的动作所引起的与绕组321交链的交链磁通的变化。这可以抑制由供给电流调整部331的动作所引起的与绕组321交链的交链磁通的变化。
供给电流调整部331通过与供给电压调整部344所进行的补偿相结合，能够一面抑制电压的制约的影响，一面调整电流。
在上述第三实施例中，发电机30包括供给电流调整部331和供给电压调整部344两者。然而，在本发明的电力供给系统中，供给电压调整部不是必需的。
以上参照图9的电流特性曲线图所述的第三实施例图示出了一面控制电感一面调整供给至马达18的电流。这里，应当注意，在第一实施例和第二实施例中，也可以一面控制电感一面调整供给至马达18的电流。
在第三实施例中，作为第一定子芯部的示例说明的第一定子芯部323在与转子相反的端部具有沿圆周方向Z突出的突出部，圆周方向是指第一定子芯部并排布置的方向。然而，本发明的第一定子芯部也可不包括突出部。
在上述实施例中，以具有轴向间隙结构的转子和定子作为示例进行了说明。本发明的电力供给系统也可应用于转子和定子隔着气隙在径向上彼此相对的径向间隙结构。这些实施例的轴向间隙结构中限定的轴向X(图3)是本发明的转子和定子彼此相对的方向的一个示例。在径向间隙结构中，转子和定子在径向上彼此相对。
在上述实施例中，以包括SPM发电机的发电机为例进行了说明。或者，本发明的发电机可以是IPM(Interior Permanent Magnet，内部永磁)发电机。
上述实施例中所示的气隙是非磁性体间隙的一个示例。非磁性体间隙是由单一类型的非磁性体材料或多种类型的非磁性体材料制成的间隙。非磁性体材料并不特别限定。非磁性体材料的示例包括空气、铝和树脂。非磁性体间隙优选至少包括气隙。
在上述实施例中，作为转子11连接至引擎14的构造的具体示例，对转子11与引擎14的输出轴C直接连接的构造进行了说明。这里，引擎14的输出轴C和发电机10的转子11可以经由皮带、齿轮或驱动轴所代表的传动机构而连接。
在上述实施例中，作为控制装置的示例，对被配置为在电流控制中同时控制引擎输出调整部141和供给电流调整部131两者的控制装置15进行了说明。然而，本发明并不限于此。控制装置能够在不同的时序控制引擎输出调整部和供给电流调整部。
控制装置并非必须在每次电流增大要求时，控制引擎输出调整部和供给电流调整部两者。或者，控制装置可以响应于一次电流增大要求而控制引擎输出调整部和供给电流调整部两者，并且控制装置可以响应于一次电流增大要求而控制引擎输出调整部或供给电流调整部。换句话说，控制装置可以被配置为至少根据电流增大要求的内容和/或电力供给系统的动作状况，而响应于一次电流增大要求，控制引擎输出调整部和供给电流调整部两者，或者响应于一次电流增大要求，控制引擎输出调整部或供给电流调整部。控制装置可以被配置为在响应于一次电流增大要求而控制引擎输出调整部和供给电流调整部两者的情况下，在发出一次电流增大要求期间，开始对引擎输出调整部和供给电流调整部中的至少一者进行控制。在这种情况下，控制装置可以在发出一次电流增大要求之后继续对引擎输出调整部和供给电流调整部中的至少一者进行控制。这里，电流增大要求是为使电流增大的要求，不包括维持已增大的电流的要求。在进行电流控制时，电压可以根据电流控制而进行变化。在进行电压控制时，电流可以根据电压控制而进行变化。
在上述实施例中，作为控制装置的示例，对被配置为从要求指示部A接收电流要求和电压的控制装置15进行了说明。然而，本发明并不限于此。在可行的示例中，控制装置可以被配置为从输出电流要求的装置接收电流要求，并且从输出电压要求的其他装置接收电压要求。
在上述实施例中，作为控制装置的示例，对被配置为进行电流控制、电压控制以及电流控制和电压控制的组合的控制装置15进行了说明。然而，控制装置可以只进行电流控制和电压控制。或者，控制装置可以只进行电流控制。
在上述实施例中，以加速操作器作为要求指示部A的示例进行了说明。这里，本发明的电流要求并非始终需要加速器操作器的输出。以下是要求指示部和要求指示部发出的电流要求的一些示例：
由车辆的自动速度控制装置(巡航控制)发出的加速要求的信号；
由驾驶员操作的与加速操作器不同的开关和音量的输出；或者
设置在电负载装置中的操作器的输出。
上述实施例对如下示例进行了说明，即，被控制装置15控制的供给电流调整部131通过根据增大电流的要求而使从绕组121观察的磁回路F2的磁阻减少，由此减少绕组121的电感。然而，本发明的供给电流调整部也可不始终根据增大电流的要求而使从绕组观察的磁回路的磁阻减少。
上述实施例对提供被配置为接收信号的控制装置的示例进行了说明。这里，向电力供给系统发出的电流要求并不限于电信号。本发明的控制装置例如也可以通过与操作杆连接的线而动作。在该构造中，供给电流调整部可以利用线传递的力来移动定子芯。
在上述实施例中，作为引擎输出调整部的示例，对包括节流阀调整机构141a和燃料喷射装置141b的引擎输出调整部141进行了说明。引擎输出调整部并不总是需要同时使用节流阀调整机构和燃料喷射装置两者来调整旋转功率。例如，引擎输出调整部可以通过使用节流阀调整机构和燃料喷射装置中的一者来调整旋转功率。本发明的引擎输出调整部例如可以是对气体燃料的流量进行调整的阀装置。本发明的引擎可以使用液体燃料或气体燃料。
在上述实施例中，作为马达18的示例对三相无刷马达进行了说明。本发明的马达18可以是具有与本实施例中所说明的发电机相同构造的马达。例如，马达18也可以与发电机30同样地被构造为包括多个第一定子芯部和第二定子芯部，并且被配置为使第一定子芯部和第二定子芯部中的一者相对于另一者移动。
在上述实施例中，作为车辆的示例，对包括向马达18供给电力的电力供给系统P的车辆V进行了说明。然而，本发明的车辆并不限于此。例如，车辆可以设置有用于存储从电力供给系统供给的电力的电池。此外，例如，车辆的马达可以由电池中所存储的电力驱动。此外，车辆的马达例如可以通过从电力供给系统P和电池两者同时供给的电力来操作。
在上述实施例中，作为应用电力供给系统的设备，对具有四个车轮的车辆V进行了说明。然而，本发明的电力供给系统的应用并不限于此，也可应用于具有三个以下车轮的车辆、五轮以上的车辆和不具有车轮的车辆。
本发明的电力供给系统例如可应用于包括接收电力以驱动车轮的马达的车辆。本发明的电力供给系统例如可应用于摩托车、机动三轮车、公共汽车、卡车、高尔夫球车、手推车、ATV(All-Terrain Vehicles，全地形车辆)、ROV(Recreational Off-highwayVehicles，休闲越野车)和轨道式车辆。
本发明的电力供给系统例如可应用于由马达驱动除车轮之外的驱动机构的车辆。本发明的电力供给系统例如可应用于由堆高机所代表工业车辆、扫雪机、农用车辆、军用车辆、雪上摩托车、工程机械、小型滑行艇(水上车辆)、船舶、舷外机、舷内机、飞机和直升机。
本发明的电力供给系统例如可应用于引擎风扇、扫雪机、割草机、农用工具、燃气引擎热泵和通用机械。
本发明的电力供给系统可应用于通用的引擎发电装置。
在上述实施例中，作为电力供给系统的示例，对引擎发电机单元进行了说明。然而，本发明并不限于单元。例如，电力供给系统可以被构造成各个组成部分分离地安装到设备上。
在上述实施例中，作为引擎发电机单元的示例，对包括燃料箱10A、空气滤清器10B和消音器10D的引擎发电机单元P’。然而，本发明的引擎发电机单元并不限于此。例如，燃料箱、空气滤清器和消音器也可以设置在车辆V的车体中而非引擎发电机单元中。即，本发明的引擎只要至少包括用于使燃料燃烧而输出旋转功率的气缸、活塞和输出轴即可。本发明的引擎不包括燃料箱、空气滤清器和消音器。
在上述实施例中，作为控制装置的示例，对包含微控制器的控制装置15进行了说明。然而，本发明并不限于此。控制装置例如可以包含布线逻辑。
通过改变从绕组观察的通过定子芯的磁回路的磁阻来实现绕组的电感的变化。从绕组观察的通过定子芯的磁回路的磁阻的变化可以分为多个阶段进行，不分阶段地进行，或者可以连续地进行。换句话说，发电机的输出电流特性可以分为多个阶段改变，不分阶段地改变，或者可以连续地改变。图9的虚线H1表示从绕组观察的通过定子芯的磁回路的磁阻较小时获得的示例性输出电流特性。图9的实线H2表示从绕组观察的通过定子芯的磁回路的磁阻较大时获得的示例性输出电流特性。即，图9所示的发电机的输出电流特性不应被解释为将从绕组观察的通过定子芯的磁回路的磁阻的变化限制为如本实施例所示的分两个阶段的变化。分为多个阶段地、不分阶段地或连续地变化的输出电流特性中包含图9的虚线H1和实线H2所示的输出电流特性。在本发明中，从绕组观察的通过定子芯的磁回路的磁阻的变化可以分为两个阶段进行。
说明了供给电流调整部将发电机的状态从高电阻状态和低电阻状态中的一种状态改变为另一种状态的情况。在低电阻状态下从绕组观察的通过定子芯的磁回路的磁阻小于在高电阻状态下从绕组观察的通过定子芯的磁回路的磁阻。例如，在发电机的状态发生变化以增大从绕组观察的通过定子铁芯的磁回路的磁阻的情况下，变化前的发电机的状态是低电阻状态，变化后的发电机的状态是高电阻状态。在发电机的状态发生变化以减小从绕组观察的通过定子芯的磁回路的磁阻的情况下，变化前的发电机的状态是高电阻状态，变化后的发电机的状态是低电阻状态。因此，在高电阻状态和低电阻状态下，从绕组观察的通过定子芯的磁回路的磁阻的绝对值并不特别限定。高电阻状态和低电阻状态是相对定义的。在高电阻状态下，绕组的电感低于低电阻状态下绕组的电感。
在下述示例中，低电阻状态下的发电机的示例性输出电流特性对应于图9的虚线H1，高电阻状态下的发电机的示例性输出电流特性对应于图9的实线H2。在与虚线H1和实线H2之间的交点M相对应的转速(M)下，高电阻状态下的发电机和低电阻状态下的发电机可以在相同的转速(M)输出相同大小的电流。即，从绕组观察的通过定子芯的磁回路的磁阻变化之前和之后所获得的发电机的输出电流特性曲线(H1，H2)之间具有交点，并且存在与该交点对应的旋转速度(M)。这里，输出电流特性曲线是表示相对于转子的转速的发电机的输出电流的曲线。
如图9所示，本发明的发电机被配置为在供给电流调整部将发电机的状态从低电阻状态改变为高电阻状态的情况下，当高电阻状态下的发电机(H2)以比旋转速度(M)大的旋转速度(M+)旋转时，能够输出比低电阻状态下的发电机(H1)以转速(M+)旋转时所能输出的最大电流大的电流(I2)。在本发明的发电机中，改变发电机的状态以增大从绕组观察的通过定子芯的磁回路的磁阻，从而使得发电机在转速相对较大的情况下输出改变之前无法输出的较大的电流。
如图9所示，本发明的发电机被配置为：在供给电流调整部将发电机的状态从高电阻状态改变为低电阻状态的情况下，当低电阻状态下的发电机(H1)以比转速(M)低的转速(M-)旋转时，能够输出比高电阻状态下的发电机(H2)以转速(M-)旋转时所能输出的最大电流大的电流。在本发明的发电机中，发电机的状态发生变化以减小从绕组观察的通过定子芯的磁回路的磁阻，从而使得发电机在转速相对较低的情况下输出改变之前无法输出的较大的电流。
如上所述，本发明的发电机被配置为在供给电流调整部改变从绕组观察的通过定子芯的磁回路的磁阻时，改变之后的发电机在以比转速(M)大或小的转速(M或M+)旋转时，可输出比改变之前的发电机以转速(M-或M+)旋转时所能输出的最大电流大的电流。
应当理解，上述实施例中使用的术语和表述用于说明，并非为用于限定性地进行解释而使用，这些术语和表述不排除本文所示和所提及的特征的任何等同物，并且落入本发明的保护范围内的各种变化。本发明可以以许多不同的形式来实施。本公开应被视为提供本发明的原理的示例。本文描述了了许多说明性实施例，但应理解，这些实施例并不旨在将本发明限制于本文所述和/或本文所示的优选实施例。本文所述的实施例不是限制性的。本发明包括本领域的技术人员基于本公开所能认识到的具有同等要素、修正、删除、组合、改良和/或变更的任何和所有实施例。权利要求中的限定事项应基于权利要求书中使用的用语进行广泛地解释，而不应限于本说明书中或在本申请的审查期间所述的示例。本发明应基于权利要求书中使用的用语进行广泛地解释。
附图标记列表
P 电力供给系统
P’ 引擎发电机单元
10、20、30 发电机
11、21、31 转子
12、22、32 定子
14 引擎
15 控制装置
17a 连接器
131、231、331 供给电流调整部
141 引擎输出调整部
151 电流要求接收部
152 调整控制部
323 第一定子芯部
324 第二定子芯部
344 供给电压调整部

Claims (19)

1.一种电力供给系统，其被配置为向要求能够变化的电流的电负载装置供给电力，
所述电力供给系统包括：
引擎，其输出旋转功率，所述引擎包括对所述旋转功率进行调整的引擎输出调整部；
发电机，其从所述引擎接收旋转功率并且向所述电负载装置供给电流，所述发电机包括转子、定子和供给电流调整部，所述转子连接至所述引擎，所述转子包括永久磁铁，所述定子与所述转子相对地布置，所述定子包括绕组和定子芯，所述绕组缠绕在所述定子芯上，所述供给电流调整部被配置为通过改变所述绕组中的电流产生的磁通流动通过的磁回路的磁阻来改变所述绕组的电感，从而调整供给至所述电负载装置的电流；和
控制装置，其被配置为在要求增大供给至所述电负载装置的电流的情况下，对所述引擎输出调整部以及通过改变所述绕组的电感而调整电流的所述供给电流调整部两者进行控制，由此控制供给至所述电负载装置的电流。
2.根据权利要求1所述的电力供给系统，其中
所述绕组中的电流产生的磁通流动通过的磁回路包括至少一个非磁性体间隙，并且
所述供给电流调整部通过改变所述至少一个非磁性体间隙中位于所述绕组与所述转子之间的非磁性体间隙的磁阻来改变所述绕组的电感，从而调整供给至所述电负载装置的电流。
3.根据权利要求1所述的电力供给系统，其中
所述绕组中的电流产生的磁通流动通过的磁回路包括至少一个非磁性体间隙，并且
所述供给电流调整部通过改变所述至少一个非磁性体间隙中将所述绕组的电感设定为最大可设定值时磁阻最大的非磁性体间隙的磁阻而改变所述绕组的电感，从而调整供给至所述电负载装置的电流。
4.根据权利要求2所述的电力供给系统，其中
所述绕组中的电流产生的磁通流动通过的磁回路包括至少一个非磁性体间隙，并且
所述供给电流调整部通过改变所述至少一个非磁性体间隙中将所述绕组的电感设定为最大可设定值时磁阻最大的非磁性体间隙的磁阻而改变所述绕组的电感，从而调整供给至所述电负载装置的电流。
5.根据权利要求1所述的电力供给系统，其中
所述供给电流调整部根据所述控制装置所进行的控制来改变所述绕组中的电流产生的磁通流动通过的磁回路的磁阻，由此改变所述绕组的电感，使得与所述绕组交链的磁通的变化率小于所述绕组的电感的变化率，从而调整供给的电流。
6.根据权利要求2所述的电力供给系统，其中
所述供给电流调整部根据所述控制装置所进行的控制来改变所述绕组中的电流产生的磁通流动通过的磁回路的磁阻，由此改变所述绕组的电感，使得与所述绕组交链的磁通的变化率小于所述绕组的电感的变化率，从而调整供给的电流。
7.根据权利要求3所述的电力供给系统，其中
所述供给电流调整部根据所述控制装置所进行的控制来改变所述绕组中的电流产生的磁通流动通过的磁回路的磁阻，由此改变所述绕组的电感，使得与所述绕组交链的磁通的变化率小于所述绕组的电感的变化率，从而调整供给的电流。
8.根据权利要求4所述的电力供给系统，其中
所述供给电流调整部根据所述控制装置所进行的控制来改变所述绕组中的电流产生的磁通流动通过的磁回路的磁阻，由此改变所述绕组的电感，使得与所述绕组交链的磁通的变化率小于所述绕组的电感的变化率，从而调整供给的电流。
9.根据权利要求1至8中任一项所述的电力供给系统，其中
所述供给电流调整部根据所述控制装置所进行的控制，使所述定子芯的至少一部分相对于所述绕组的位置移动而改变所述绕组中的电流产生的磁通流动通过的磁回路的磁阻，由此改变所述绕组的电感，从而调整供给至所述电负载装置的电流。
10.根据权利要求9所述的电力供给系统，其中
所述供给电流调整部根据所述控制装置所进行的控制，以维持所述定子芯相对于所述转子的位置的方式使所述定子芯相对于所述绕组的位置移动，来改变所述绕组中的电流产生的磁通流动通过的磁回路的磁阻，由此改变所述绕组的电感，从而调整供给至所述电负载装置的电流。
11.根据权利要求1至8中任一项所述的电力供给系统，其中
所述绕组缠绕在所述定子芯上但不固定在所述定子芯，并且
所述供给电流调整部根据所述控制装置所进行的控制，使所述绕组移动来改变所述绕组中的电流产生的磁通流动通过的磁回路的磁阻，由此改变所述绕组的电感，从而调整供给至所述电负载装置的电流。
12.根据权利要求1至8中任一项所述的电力供给系统，其中
所述发电机包括供给电压调整部，所述供给电压调整部通过改变从所述转子的永久磁铁流动并与所述绕组交链的交链磁通，来改变所述绕组的感应电压，从而调整供给至所述电负载装置的电压。
13.根据权利要求1至8中任一项所述的电力供给系统，其中
所述定子芯包括多个第一定子芯部和一个第二定子芯部，所述多个第一定子芯部中的每一者具有隔着非磁性体间隙与所述转子相向的相向部，所述一个第二定子芯部不包含所述相向部，并且
所述供给电流调整部根据所述电力供给系统的电流要求来使所述多个第一定子芯部和所述一个第二定子芯部中的一者相对于另一者移动，由此改变所述绕组中的电流产生的磁通流动通过的磁回路的磁阻。
14.根据权利要求13所述的电力供给系统，其中
所述供给电流调整部使所述多个第一定子芯部和所述一个第二定子芯部中的一者相对于另一者移动以便从第一状态移位至第二状态，由此改变所述绕组中的电流产生的磁通流动通过的磁回路的磁阻，
所述第一状态是所述多个第一定子芯部中的每一者与所述一个第二定子芯部之间的非磁性体间隙长度短于所述多个第一定子芯部中相邻的第一定子芯部之间的非磁性体间隙长度，
所述第二状态是所述多个第一定子芯部中的每一者与所述一个第二定子芯部之间的非磁性体间隙长度长于所述多个第一定子芯部中相邻的第一定子芯部之间的非磁性体间隙长度。
15.根据权利要求1至8中任一项所述的电力供给系统，其中
所述供给电流调整部配置成将所述发电机的状态从高电阻状态和低电阻状态中的一者改变到另一者，其中，在所述低电阻状态下，所述绕组中的电流产生的磁通流动通过的磁回路的磁阻低于所述高电阻状态下所述绕组中的电流产生的磁通流动通过的磁回路的磁阻，
其中，在相等的转速下，在所述高电阻状态下的所述发电机和在所述低电阻状态下的所述发电机输出相同大小的电流，
其中，为了在所述电负载装置以较高转速旋转的同时进一步增大所述电力供给系统的输出，所述供给电流调整部配置成将所述发电机的状态从所述低电阻状态改变到所述高电阻状态，所述发电机当以高于所述相等的转速的第一转速旋转时在所述高电阻状态下输出第一电流，所述第一电流大于所述发电机在所述低电阻状态下以所述第一转速旋转时输出的最大电流，并且
其中，在较低转速下，所述供给电流调整部配置成将所述发电机的状态从所述高电阻状态改变到所述低电阻状态，所述发电机当以低于所述相等的转速的第二转速旋转时在所述低电阻状态下输出第二电流，所述第二电流大于所述发电机在所述高电阻状态下以所述第二转速旋转时输出的最大电流。
16.一种控制装置，其用于根据权利要求1至15中任一项所述的电力供给系统，
所述控制装置连接至所述引擎输出调整部和所述供给电流调整部，
所述控制装置包括：
电流要求接收部，其被配置为接收表示供给至所述电负载装置的电流的要求的电流要求；和
调整控制部，其被配置为当由所述电流要求接收部接收的电流要求为增大供给至所述电负载装置的电流的要求时，通过控制所述引擎输出调整部和所述供给电流调整部两者对供给至所述电负载装置的电流进行控制。
17.一种车辆，其包括：
根据权利要求1至15中任一项所述的电力供给系统；
作为所述电负载装置的马达，其基于从所述电力供给系统供给的电力进行动作；和
驱动构件，其由所述马达驱动，以驱动所述车辆。
18.一种车辆驱动用引擎发电机单元，其包括：
根据权利要求1至15中任一项所述的电力供给系统；和
连接器，其能够与设置在所述车辆中的车辆用连接器相连接，以中继从所述发电机供给至作为所述电负载装置的马达的电流，
所述引擎、所述发电机和所述控制装置以可拆卸的方式一体地安装至所述车辆。
19.一种车辆，其包括：
根据权利要求18所述的车辆驱动用引擎发电机单元；
存储部，其存储所述车辆驱动用引擎发电机单元；
所述车辆用连接器，其能够与所述连接器相连接；
作为所述电负载装置的马达，其基于从所述电力供给系统供给的电力进行动作；和
驱动构件，其由所述马达驱动，以驱动所述车辆。
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