JP2009120154A - ハイブリット自動車 - Google Patents

Abstract

【課題】駆動回路に大電流容量の切換スイッチを用いずともバッテリの充電を行なうことができるハイブリット自動車を提供する。
【解決手段】動力源としての電動機１における固定子巻線１Ｕないし１Ｗの中性点と動力源としての内燃機関で駆動される発電機２における固定子巻線２Ｕないし２Ｗの中性点とに接続端子２０、２１を設け、バッテリ３の充電時には、接続端子２０、２１に商用単相交流電源を接続して、電動機用インバータ１２、発電機用インバータ１５および昇降圧回路４を介して交流電源電圧を昇圧若しくは降圧し整流してバッテリ３に与える。
【選択図】図１

Description

本発明は、動力源として内燃機関および電動機を備えたハイブリット自動車に関する。

動力源として内燃機関と例えばブラシレスモータからなる電動機とを備えたハイブリット自動車においては、電動機を動力源として用いるときには、電動機をバッテリから潮流電力が供給されるインバータにより駆動するようになっている。バッテリは、放電により電圧が降下すると、電動機を駆動するのに必要な電力を供給することができなくなるので、充電をする必要がある。このため、ハイブリット自動車には、通常、商用単相交流電源を用いてバッテリを充電するためのトランスおよび整流回路を有する充電器が搭載されている。

従来では、このような専用の充電器を用いずにバッテリの充電を行なう技術として、商用単相交流電源を電動機の固定子巻線を介してインバータの出力端子に接続する切換スイッチを設け、固定子巻線およびインバータを介して商用単相交流電源電圧を昇圧し整流してバッテリに与えて充電するようにした構成が考えられている（例えば特許文献１参照）。
特開平６−３３５２６３号公報

上記従来の構成では、インバータというパワー回路に切換スイッチを接続する構成であるので、切換スイッチとして電流容量の大きなものを用いる必要があって、駆動回路たるインバータが大形かつ高重量になり、また、接点接触不良により生じる問題もある。

本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、動力源としての内燃機関で駆動される発電機の固定子巻線部分および駆動源としての電動機の固定子巻線部分に交流電源を接続するための接続部を設けることにより、駆動回路に大電流容量の切換スイッチを用いずともバッテリの充電を行なうことができるハイブリット自動車を提供することにある。

本発明のハイブリット自動車は、バッテリと、動力源としての内燃機関と、動力源としての電動機と、前記内燃機関により駆動される発電機と、前記バッテリから直流電力が供給されて前記電動機を駆動する電動機用インバータと、前記バッテリから直流電力が供給されて前記発電機をスタータとして駆動し、前記内燃機関の動作時には前記発電機の発電電力により前記バッテリを充電する発電機用インバータと、前記電動機の固定子巻線部分および発電機の固定子巻線部分に設けられた交流電源接続用の接続部とを具備し、前記内燃機関および電動機の停止時に、前記接続部に交流電源を接続して、前記電動機用インバータおよび発電機用インバータを介して前記バッテリを充電することを特徴とする。

本発明のハイブリット自動車は、電動機の固定子巻線部分および発電機の固定子巻線部分に設けられた接続部に交流電源を接続して、電動機用インバータおよび発電機用インバータを介してバッテリを充電するので、従来のような大電流容量の切換スイッチを駆動回路に用いる必要はなく、駆動回路としてのインバータの小形、軽量化を図り得、接点接触不良による問題も生じない。

以下、本発明の第１の実施例につき、図１ないし図５を参照しながら説明する。
図１には、ハイブリット自動車に搭載された動力源としての電動機１および動力源としての内燃機関（図示せず）により駆動される発電機２の駆動装置の電気的構成が示されている。電動機１および発電機２は、例えば、３相のブラシレスモータから構成され、それぞれスター結線された固定子巻線１Ｕ、１Ｖ、１Ｗおよび２Ｕ、２Ｖ、２Ｗを有する。ハイブリット自動車に搭載されたバッテリ３は、ニッケル水素蓄電池などの充電可能な電池からなり、設定電圧は例えば直流（ＤＣ）２５０Ｖである。

昇降圧回路４は、直流電源線Ｐ、Ｎに直列に接続されたスイッチング素子たるＩＧＢＴ５、６を有し、そのＩＧＢＴ５のエミッタとＩＧＧＢＴ６のコレクタとの共通接続点は、リアクトル７を介してバッテリ３の正端子に接続されており、このバッテリ３の負端子は直流電源線Ｎに接続されている。そして、バッテリ３に並列にコンデンサ８が接続され、ＩＧＢＴ５、６にそれぞれ並列にフリーホイールダイオード９、１０が接続されている。なお、直流電源線Ｐ、Ｎ間には、平滑用コンデンサ１１が接続されている。

電動機用インバータ１２は、入力端子としての直流電源線Ｐ、Ｎ間に６個のスイッチング素子たるＩＧＢＴ１３Ｕないし３Ｗおよび１３Ｘないし１３Ｚを３相ブリッジ接続して構成されており、各ＩＧＢＴ１３Ｕないし１３Ｗおよび１３Ｘないし１３Ｚに並列にフリーホイールダイオード１４Ｕないし１４Ｗおよび１４Ｘないし１４Ｚが接続されている。そして、電動機用インバータ１２の出力端子は、電動機１の各相の固定子巻線１Ｕ、１Ｖ、１Ｗの入力端子に接続されている。

発電機用インバータ１５は、入力端子としての直流電源線Ｐ、Ｎ間に６個のスイッチング素子たるＩＧＢＴ１６Ｕないし１６Ｗおよび１６Ｘないし１６Ｚを３相ブリッジ接続して構成されており、各ＩＧＢＴ１６Ｕないし１６Ｗおよび１６Ｘないし１６Ｚに並列にフリーホイールダイオード１７Ｕないし１７Ｗおよび１７Ｘないし１７Ｚが接続されている。そして、発電機用インバータ１５の出力端子は、発電機２の各相の固定子巻線２Ｕ、２Ｖ、２Ｗの入力端子に接続されている。

制御手段たるマイクロコンピュータ１８は、ハイブリット自動車に搭載された操作部１９からの各種指令に基づき昇降圧回路４、電動機用インバータ１２および発電機用インバータ１５にゲート信号を与えてこれらを駆動し、以て、後述するように電動機１および発電機２を制御する。なお、マイクロコンピュータ１８の直流制御電源は、バッテリ３の直流電力からこれを降圧することにより得られる。

さて、電動機１の固定子巻線部分たる固定子巻線１Ｕないし１Ｗの中性点および発電機２の固定子巻線部分たる固定子巻線２Ｕないし２Ｗの中性点には、１対の接続部たる接続端子２０および２１が接続されている。この接続端子２０および２１には、前記バッテリ３の充電時に商用単相交流電源２２（図２参照）が接続されるようになっている。接続端子２０および２１は、具体的には、固定子巻線１Ｕないし１Ｗの中性点および固定子巻線２Ｕないし２Ｗの中性点に接続された差込プラグと商用単相交流電源２２が供給されたコンセントとで構成される。

説側端子２０、２１には、高抵抗値を有する抵抗器２３を介して検出回路２４の入力端子が接続されている。検出回路２４は、フォトリレーなどから構成されていて、接続端子２０、２１に商用単相交流電源２２が接続されているか否かを交流電源電圧の有無により検出するようになっており、接続ありのときには出力信号をハイレベルとし、接続なしのときには出力信号をローレベルとして、マイクロコンピュータ１８の制御ポートに与えるようになっている。マイクロコンピュータ１８は、制御ポートにローレベルの信号が与えられると、インバータ１２および１５が電動機１および発電機２を駆動する駆動モードにならないようにインタロックするようになっている。

次に、本実施例の作用について説明する。
ハイブリット自動車が通常に運転される場合には、接続端子２０、２１には商用単相交流電源２２は接続されない。動力源として電動機１を用いるときには、昇降圧回路４のＩＧＢＴ６をオンオフさせることにより昇降圧回路４を昇圧チョッパとして機能させるとともに、電動機用インバータ１２をＰＷＭ制御して電動機１の固定子巻線１Ｕないし１Ｗに供給する交流電圧を変化させて、電動機１の速度制御を行なわせる。

内燃機関を駆動源として用いるときには、先ず、電動機用インバータ１２と同様にして発電機用インバータ１５を駆動して発電機２をスタータとして動作させ、内燃機関を始動させる。その後は、発電機２は、内燃機関により駆動されて本来の発電機として動作し、その発電電力は、発電機用インバータ１５のフリーホイールダイオード１７Ｕないし１７Ｗおよび１７Ｘないし１７Ｚで全波整流され、かつ、昇降圧回路ＩＧＢＴ５およびリアクトル７を介してバッテリ３に与えられて、これを充電する。この場合、発電機２の発電電力の電圧がバッテリ３の設定電圧よりも高いときには、昇降圧回路４のＩＧＢＴ５をオンオフさせ（同時に発電機用インバータ１５のＩＧＢＴ１６Ｘないし１６Ｚを同期してオフオンさせる）、昇降圧回路４を降圧チョッパとして機能させる。

以上のように、バッテリ３が充分に充電されているときには、動力源として電動機１を用い、バッテリ３の充電電力が乏しいときには、内燃機関を動力源として用いる。しかしながら、バッテリ３の充電電力がそれなりにあるときには、電動機１および内燃機関を動力源として併用する。すなわち、ハイブリット自動車の速度に応じて電動機１と内燃機関とを交互に用いる。

さて、バッテリ３を商用単相交流電源２２を用いて充電する場合について図２ないし図５を参照しながら説明する。この場合には、差込プラグをコンセントに差込み接続することにより、接続端子２０、２１に商用単相交流電源２２を接続する。従って、検出回路２４は、これを検出してローレベルの出力信号をマイクロコンピュータ１８の制御ポートに与えるようになり、マイクロコンピュータ１８は、インバータ１２および１５が電動機１および発電機２を駆動する駆動モードにならないようにインタロックする。

（商用単相交流電源２２が１００Ｖの場合）
この場合には、バッテリ３の設定電圧がＤＣ２５０Ｖであるので、商用単相交流電源２２の電圧（全波整流しても約ＤＣ１４０Ｖ）を昇圧する必要がある。

先ず、商用単相交流電源２２の正（＋）の半波のときには、電動機用インバータ１２の例えばＩＧＢＴ１３Ｘをオンさせる。これにより、図２に点線で示すように、接続端子２０、電動機１のＵ相固定子巻線１Ｕ、電動機用インバータ１２のＩＧＢＴ１３Ｘ、発電機用インバータ１５のフリーホイールダイオード１７Ｘ、発電機２のＵ相固定子巻線２Ｕおよび接続端子２１の経路で正半波電流が流れ、Ｕ相の固定子巻線１Ｕ、２Ｕに電磁エネルギーが蓄積される。その後、ＩＧＢＴ１３Ｘがオフされ、昇降圧回路４のＩＧＢＴ５がオンされると、図２に一点鎖線で示すように、Ｕ相の固定子巻線１Ｕ、２Ｕに蓄積された電磁エネルギーは、電動機用インバータ１２のフリーホイールダイオード１４Ｕ、昇降圧回路４のＩＧＢＴ５およびリアクトル７の経路でバッテリ３に供給され、バッテリ３を充電する。

同様にして、電動機用インバータ１２のＩＧＢＴ１３Ｘのオンオフと同期してＩＧＢＴ１３Ｙおよび１３Ｚもオンオフされるようになり、Ｖ相固定子巻線１Ｖ、２ＶおよびＷ固定子巻線１Ｗ、２Ｗにも電磁エネルギーが蓄積されてバッテリ３に供給される。

商用単相交流電源２の負（−）の半波のときには、発電機用インバータ１５の例えばＩＧＢＴ１６Ｘをオンさせる。これにより、図３に点線で示すように、接続端子２１、発電機２のＵ相固定子巻線２Ｕ、発電機用インバータ１５のＩＧＢＴ１６Ｘ、電動機用インバータ１２のフリーホイールダイオード１４Ｘ、電動機１のＵ相固定子巻線１Ｕおよび接続端子２０の経路で負半波電流が流れ、Ｕ相の固定子巻線２Ｕ、１Ｕに電磁エネルギーが蓄積される。その後、ＩＧＢＴ１６Ｘがオフされ、昇降圧回路４のＩＧＢＴ５がオンされると、図３に一点鎖線で示すように、Ｕ相の固定子巻線２Ｕ、１Ｕに蓄積された電磁エネルギーは、発電機用インバータ１５のフリーホイールダイオード１７Ｕ、昇降圧回路４のＩＧＢＴ５およびリアクトル７の経路でバッテリ３に供給され、バッテリ３を充電する。

同様にして、発電機用インバータ１５のＩＧＢＴ１６Ｘのオンオフと同期してＩＧＢＴ１６Ｙおよび１６Ｚもオンオフされるようになり、Ｖ相固定子巻線２Ｖ、１ＶおよびＷ固定子巻線２Ｗ、１Ｗにも電磁エネルギーが蓄積されてバッテリ３に供給される。

以上のように、商用単相交流電源２２の電圧を昇圧してバッテリ３を充電する場合には、電動機１の固定子巻線１Ｕ、１Ｖ、１Ｗおよび発電機２の固定子巻線２Ｕ、２Ｖ、２Ｗは、昇圧用リアクトルとして作用し、電動機用インバータ１２および発電機用インバータ１５は、昇圧チョッパとして作用する。

（商用単相交流電源２２が２２０Ｖの場合）
この場合には、バッテリ３の設定電圧がＤＣ２５０Ｖであるので、商用単相交流電源２２の電圧（全波整流すると約ＤＣ３００Ｖ）を降圧する必要がある。

先ず、商用単相交流電源２の正（＋）の半波のときには、昇降圧回路４のＩＧＢＴ５をオンさせる。これにより、図４に点線で示すように、接続端子２０、電動機１のＵ相固定子巻線１Ｕ、電動機用インバータ１２のフリーホイールダイオード１４Ｕ、昇降圧回路４のＩＧＢＴ５、リアクトル７、バッテリ３、発電機用インバータ１５のフリーホイールダイオード１７Ｘ、発電機２のＵ相固定子巻線２Ｕおよび接続端子２１の経路でバッテリ３に正半波電流が流れ、バッテリ３を充電する。この場合、固定子巻線１Ｕ、２Ｕおよびリアクトル７は降圧用リアクトルとして作用する。同様にして、Ｖ相固定子巻線１Ｖ、２ＶおよびＷ固定子巻線１Ｗ、２Ｗを介してもバッテリ３に充電電流が流れる。なお、降圧度合いを更に大きくする場合には、昇降圧回路４のＩＧＢＴ５をオンオフ制御する。

商用単相交流電源２の負（−）の半波のときには、昇降圧回路４のＩＧＢＴ５をオンさせる。これにより、図５に点線で示すように、接続端子２１、発電機２のＵ相固定子巻線２Ｕ、発電機用インバータ１５のフリーホイールダイオード１７Ｕ、昇降圧回路４のＩＧＢＴ５、リアクトル７、バッテリ３、電動機用インバータ１２のフリーホイールダイオード１４Ｘ、電動機１のＵ相固定子巻線１Ｕおよび接続端子２０の経路でバッテリ３に負半波電流が流れ、バッテリ３を充電する。この場合、固定子巻線２Ｕ、１Ｕおよびリアクトル７は降圧用リアクトルとして作用する。同様にして、Ｖ相固定子巻線２Ｖ、1ＶおびＷ固定子巻線２Ｗ、１Ｗを介してもバッテリ３に充電電流が流れる。

以上のように、商用単相交流電源２２の電圧を降圧してバッテリ３を充電する場合には、電動機１の固定子巻線１Ｕ、１Ｖ、１Ｗおよび発電機２の固定子巻線２Ｕ、２Ｖ、２Ｗは、降圧用リアクトルとして作用し、昇降圧回路４は、降圧チョッパとして作用する。

このように本実施例によれば、電動機１の固定子巻線１Ｕ、１Ｖ、１Ｗの中性点および発電機２の固定子巻線２Ｕ、２Ｖ、２Ｗの中性点に接続端子２０および２１を接続して、バッテリ３（設定電圧がＤＣ２５０Ｖ）の充電時には、この接続端子２０および２１に商用単相交流電源２２を接続する。そして、商用単相交流電源２２が１００Ｖの場合には、電動機１の固定子巻線１Ｕ、１Ｖ、１Ｗおよび発電機２の固定子巻線２Ｕ、２Ｖ、２Ｗを昇圧用リアクトルとして作用させ、電動機用インバータ１２および発電機用インバータ１５を昇圧チョッパとして作用させて、商用単相交流電源２２の交流電源電圧を昇圧し整流してバッテリ３を充電させるようにし、商用単相交流電源が２２０Ｖの場合には、電動機１の固定子巻線１Ｕ、１Ｖ、１Ｗおよび発電機２の固定子巻線２Ｕ、２Ｖ、２Ｗを降圧用リアクトルとして作用させ、昇降圧回路４を降圧チョッパとして作用させて、商用単相交流電源２２の交流電源電圧を降圧し整流してバッテリ３を充電させるようにした。

従って、電動機１の固定子巻線１Ｕ、１Ｖ、１Ｗの中性点および発電機２の固定子巻線２Ｕ、２Ｖ、２Ｗの中性点に接続端子２０および２１を接続して設ける、具体的には、商用単相交流電源２２が供給されたコンセントに差込み接続される差込プラグを設けるだけでよいので、従来のような大電流容量の切換のスイッチを駆動回路に用いる必要はなく、起動回路としてのインバータ１２、１５の小形、軽量化を図り得、接点接触不良による問題も生じない。

図６ないし図９は、本発明の第２の実施例であり、第１の実施例と同一部分には同一符号を付して示す。
この第２の実施例において、第１の実施例と異なるところは、接続端子２０が電動機１の固定子巻線部分たるＵ相の固定子巻線１Ｕの入力端子に接続され、接続端子２１が発電機２の固定子巻線部分たるＵ相の固定子巻線２Ｕの入力端子接続されている点にある。

そこで、バッテリ３を商用単相交流電源２２を用いて充電する場合について説明する。この場合には、差込プラグをコンセントに差込み接続することにより、接続端子２０、２１に商用単相交流電源２２を接続する。従って、検出回路２４は、これを検出してローレベルの出力信号をマイクロコンピュータ１８の制御ポートに与えるようになり、マイクロコンピュータ１８は、インバータ１２および１５が電動機１および発電機２を駆動する駆動モードにならないようにインタロックする。

（商用単相交流電源２２が１００Ｖの場合）
先ず、商用単相交流電源２の正（＋）の半波のときには（図６参照）、電動機用インバータ１２の例えばＩＧＢＴ１３Ｙをオンさせる。これにより、図６に点線で示すように、接続端子２０、電動機１のＵ相固定子巻線１Ｕ、Ｖ相固定子巻線１Ｖ、電動機用インバータ１２のＩＧＢＴ１３Ｙ、発電機用インバータ１５のフリーホイールダイオード１７Ｙ、発電機２のＶ相固定子巻線２Ｖ、Ｕ相固定子巻線２Ｕおよび接続端子２１の経路で正半波電流が流れ、固定子巻線１Ｕ、１Ｖおよび２Ｖ、２Ｕに電磁エネルギーが蓄積される。その後、ＩＧＢＴ１３Ｙがオフされ、昇降圧回路４のＩＧＢＴ５がオンされると、図６に一点鎖線で示すように、固定子巻線１Ｕ、１Ｖおよび２Ｖ、２Ｕに蓄積された電磁エネルギーは、電動機用インバータ１２のフリーホイールダイオード１４Ｖ、昇降圧回路４のＩＧＢＴ５およびリアクトル７の経路でバッテリ３に供給され、バッテリ３を充電する。

上記場合においては、説明の便宜上、電動機１のＵ相固定子巻線１Ｕ、Ｖ相固定子巻線１Ｖ、電動機用インバータ１２のＩＧＢＴ１３Ｙを経た電流は、発電機用インバータ１５のフリーホイールダイオード１７Ｙを経て、電動機１のＵ相固定子巻線１Ｕ、Ｖ相固定子巻線１Ｖと対をなす発電機２のＶ相固定子巻線２ＶおよびＵ相固定子巻線２Ｕに流れるように説明したが、実際には、電動機用インバータ１２のＩＧＢＴ１３Ｙを経た電流は、電流の流れ易い発電機用インバータ１５のフリーホイールダイオード１７Ｘを経て直接的に接続端子２１に流れるｂｂｖ公算が大であり、このときには、固定子巻線２Ｖおよび２Ｕには電磁エネルギーは蓄積されない。この原理については、以下の説明でも同様である。

同様にして、電動機用インバータ１２のＩＧＢＴ１３Ｙのオンオフと同期してＩＧＢＴ１３Ｚもオンオフされるようになり、Ｕ相固定子巻線１Ｕ、Ｗ相固定子巻線１ＷおよびＷ相固定子巻線２Ｗ、Ｕ相固定子巻線２Ｕにも電磁エネルギーが蓄積されてバッテリ３に供給される。

商用単相交流電源２の負（−）の半波のときには（図７参照）、発電機用インバータ１５の例えばＩＧＢＴ１６Ｙをオンさせる。これにより、図７に点線で示すように、接続端子２１、発電機２のＵ相固定子巻線２Ｕ、Ｖ相固定子巻線２Ｖ、発電機用インバータ１５のＩＧＢＴ１６Ｙ、電動機用インバータ１２のフリーホイールダイオード１４Ｙ、電動機１のＶ相固定子巻線１Ｖ、Ｕ相固定子巻線１Ｕおよび接続端子２０の経路で負半波電流が流れ、固定子巻線２Ｕ、２Ｖおよび１Ｖ、１Ｕに電磁エネルギーが蓄積される。その後、ＩＧＢＴ１６Ｙがオフされ、昇降圧回路４のＩＧＢＴ５がオンされると、図７に一点鎖線で示すように、固定子巻線２Ｕ、２Ｖおよび１Ｖ、１Ｕに蓄積された電磁エネルギーは、発電機用インバータ１５のフリーホイールダイオード１７Ｖ、昇降圧回路４のＩＧＢＴ５およびリアクトル７の経路でバッテリ３に供給され、バッテリ３を充電する。

同様にして、発電機用インバータ１５のＩＧＢＴ１６Ｙのオンオフと同期してＩＧＢＴ１６Ｚもオンオフされるようになり、Ｕ相固定子巻線２Ｕ、Ｗ相固定子巻線２ＷおよびＷ相固定子巻線１Ｗ、Ｕ相固定子巻線１Ｕにも電磁エネルギーが蓄積されてバッテリ３に供給される。

以上のように、商用単相交流電源２２の電圧を昇圧してバッテリ３を充電する場合には、電動機１の固定子巻線１Ｕ、１Ｖ、１Ｗおよび発電機２の固定子巻線２Ｕ、２Ｖ、２Ｗは、昇圧用リアクトルとして作用し、電動機用インバータ１２および発電機用インバータ１５は、昇圧チョッパとして作用する。

（商用単相交流電源２２が２２０Ｖの場合）
、商用単相交流電源２の正（＋）の半波のときには（図８参照）、昇降圧回路４のＩＧＢＴ５をオンさせる。これにより、図８に点線で示すように、接続端子２０、電動機用インバータ１２のフリーホイールダイオード１４Ｕ、昇降圧回路４のＩＧＢＴ５、リアクトル７、バッテリ３、発電機用インバータ１５のフリーホイールダイオード１７Ｘおよび接続端子２１の経路でバッテリ３に正半波電流が流れ、バッテリ３を充電する。この場合、リアクトル７は降圧用リアクトルとして作用する。なお、降圧度合いを更に大きくする場合には、昇降圧回路４のＩＧＢＴ５をオンオフ制御する。

商用単相交流電源２の負（−）の半波のときには（図９参照）、昇降圧回路４のＩＧＢＴ５をオンさせる。これにより、図９に点線で示すように、接続端子２１、発電機用インバータ１５のフリーホイールダイオード１７Ｕ、昇降圧回路４のＩＧＢＴ５、リアクトル７、バッテリ３、電動機用インバータ１２のフリーホイールダイオード１４Ｘおよび接続端子２０の経路でバッテリ３に負半波電流が流れ、バッテリ３を充電する。この場合、リアクトル７は降圧用リアクトルとして作用する。

以上のように、商用単相交流電源２２の電圧を降圧してバッテリ３を充電する場合には、昇降圧回路４のリアクトル７は、降圧用リアクトルとして作用し、昇降圧回路４は、降圧チョッパとして作用する。

このように第２の実施例によれば、電動機１の固定子巻線１Ｕの入力端子および発電機２の固定子巻線２Ｕの入力端子に接続端子２０および２１を接続して、バッテリ３（設定電圧がＤＣ２５０Ｖ）の充電時には、この接続端子２０および２１に商用単相交流電源２２を接続する。そして、商用単相交流電源２２が１００Ｖの場合には、電動機１の固定子巻線１Ｕ、１Ｖ、１Ｗおよび発電機２の固定子巻線２Ｕ、２Ｖ、２Ｗを昇圧用リアクトルとして作用させ、電動機用インバータ１２および発電機用インバータ１５を昇圧チョッパとして作用させて、商用単相交流電源２２の交流電源電圧を昇圧し整流してバッテリ３を充電させるようにし、商用単相交流電源が２２０Ｖの場合には、昇降圧下隘路４のリアクトル７を降圧用リアクトルとして作用させ、昇降圧回路４を降圧チョッパとして作用させて、商用単相交流電源２２の交流電源電圧を降圧し整流してバッテリ３を充電させるようにした。

従って、電動機１の固定子巻線１Ｕの入力端子および発電機２の固定子巻線２Ｕの入力端子に接続端子２０および２１を接続して設ける、具体的には、商用単相交流電源２２が供給されたコンセントに差込み接続される差込プラグ設けるだけでよいので、第１の実施例と同様の効果を得ることができる。

なお、本発明は上記しかつ図面に示す実施例にのみ限定されるものではなく、以下のように変形、拡張が可能である。
図２において、電動機用インバータ１２のＩＧＢＴ１３Ｘないし１３Ｚを同期してオンオフさせることなく選択的にオンオフさせるようにしてもよく、同様に、図３において、発電機用インバータ１５のＩＧＢＴ１６Ｘないし１６Ｚを同期してオンオフさせることなく選択的にオンオフさせるようにしてもよい。

図６において、電動機用インバータ１２のＩＧＢＴ１３Ｙ、１３Ｚを同期してオンオフさせることなく選択的にオンオフさせるようにしてもよく、同様に、図７において、発電機用インバータ１５のＩＧＢＴ１６Ｙ、１６Ｚを同期してオンオフさせることなく選択的にオンオフさせるようにしてもよい。

検出回路２４は、必要に応じて設ければよい。
電動機１の固定子巻線１Ｕないし１Ｗおよび発電機２の固定子巻線２Ｕないし２Ｗは、デルタ接線されていてもよい。
電動機および発電機の固定子巻線は、単相でもよく、或いは、２相以上の複数相であってもよい。

本発明の第１の実施例を示す電気回路図 昇圧によるバッテリ充電時の図１相当図 昇圧によるバッテリ充電時の図１相当図 降圧によるバッテリ充電時の図１相当図 降圧によるバッテリ充電時の図１相当図 本発明の第２の実施例を示す昇圧によるバッテリ充電時の電気回路図 昇圧によるバッテリ充電時の図６相当図 降圧によるバッテリ充電時の図６相当図 降圧によるバッテリ充電時の図６相当図

符号の説明

図面中、１は電動機、１Ｕないし１Ｗは固定子巻線、２は発電機、２Ｕないし２Ｗは固定子巻線、３はバッテリ、４は昇降圧回路、１２は電動機用インバータ、１５は発電機用インバータ、１８はマイクロコンピュータ、２０および２１は接続端子（接続部）、２２は商用単相交流電源（交流電源）、２４は検出回路を示す。

Claims (5)

1. バッテリと、
   動力源としての内燃機関と、
   動力源としての電動機と、
   前記内燃機関により駆動される発電機と、
   前記バッテリから直流電力が供給されて前記電動機を駆動する電動機用インバータと、
   前記バッテリから直流電力が供給されて前記発電機をスタータとして駆動し、前記内燃機関の動作時には前記発電機の発電電力により前記バッテリを充電する発電機用インバータと、
   前記電動機の固定子巻線部分および発電機の固定子巻線部分に設けられた交流電源接続用の接続部とを具備し、
   前記内燃機関および電動機の停止時に、前記接続部に交流電源を接続して、前記電動機用インバータおよび発電機用インバータを介して前記バッテリを充電することを特徴とするハイブリット自動車。
2. 接続部は、電動機の固定子巻線の中性点と発電機の固定子巻線の中性点とに接続されることを特徴とする請求項１記載のハイブリット自動車。
3. 接続部は、電動機の固定子巻線の入力端子と発電機の固定子巻線の入力端子とに接続されることを特徴とする請求項１記載のハイブリット自動車。
4. 交流電源電圧がバッテリ電圧より低い場合には、電動機用インバータおよび発電機用インバータを昇圧チョッパとして動作させることを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載のハイブリット自動車。
5. バッテリ電圧を昇圧若しくは降圧して電動機用インバータおよび発電機用インバータに供給する昇降圧チョッパを備え、
   交流電源電圧がバッテリ電圧より高い場合には、昇降圧チョッパを降圧チョッパとして動作させることを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載のハイブリット自動車。

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