JP2013094001A

JP2013094001A - 電力回生システム

Info

Publication number: JP2013094001A
Application number: JP2011235417A
Authority: JP
Inventors: Raita Nakanishi; 雷太中西
Original assignee: Daihatsu Motor Co Ltd
Current assignee: Daihatsu Motor Co Ltd
Priority date: 2011-10-26
Filing date: 2011-10-26
Publication date: 2013-05-16

Abstract

【課題】回転子の回転速度にかかわらず、高い発電効率（回生効率）を発揮できる、電力回生システムを提供する。
【解決手段】オルタネータのロータには、界磁巻線および永久磁石が設けられている。そして、ロータの回転速度に応じてオルタネータの発電電圧が段階的に変化するように、界磁巻線に供給される界磁電流が制御される。
【選択図】図３

Description

本発明は、電気自動車やハイブリッドカーなどの車両に備えられる電力回生システムに関する。

自動車には、オルタネータおよびバッテリが備えられている。たとえば、車両の制動時に、車輪の回転がオルタネータに伝達され、オルタネータにより、その回転による動力が電力に回生される。そして、オルタネータから出力される電力（直流電圧）により、バッテリが充電される。

一般的なオルタネータでは、回転子に界磁巻線が設けられている。界磁巻線に電流が供給されると磁束が発生し、回転子の回転に伴って、固定子に設けられた固定子巻線に電流が流れる。したがって、オルタネータによる回生時には、界磁巻線に電流を常に供給しなければならない。

そこで、回転子に界磁巻線および永久磁石を設けたハイブリッド励磁型のオルタネータが提供されている。このオルタネータでは、界磁巻線および永久磁石を界磁として併用することができるので、一般的なオルタネータと比較して、損失が低く、高い発電効率を得ることができる。

特開２０００−９２８００号公報

界磁巻線に供給される電流は、オルタネータから一定の電圧が出力されるように制御される。高回転域では、永久磁石が発生する磁束による発電電圧が高いので、界磁巻線に供給される電流が少ない。しかしながら、低回転域では、永久磁石が発生する磁束による発電電圧が低いので、界磁巻線に供給される電流が多い。そのため、低回転域では、発電効率が低下する。

本発明の目的は、回転子の回転速度にかかわらず、高い発電効率（回生効率）を発揮できる、電力回生システムを提供することである。

前記の目的を達成するため、本発明に係る電力回生システムは、前輪および後輪の一方をモータからの駆動力が伝達される駆動輪とし、その他方を駆動力が伝達されない従動輪とする車両に備えられる電力回生システムであって、界磁巻線および永久磁石を有する回転子を備え、前記従動輪の回転が前記回転子に伝達され、前記従動輪の動力を電力に回生するための発電機と、前記発電機から出力される電力によって充電され、前記モータに供給される電力を蓄積するための高圧バッテリと、前記発電機から出力される電力によって充電され、前記高圧バッテリよりも出力電圧が低い低圧バッテリと、前記回転子の回転速度に応じて前記発電機の発電電圧が段階的に変化するように、前記界磁巻線に供給される界磁電流を制御する発電制御手段とを含む。

車両の前輪および後輪の一方は、モータからの駆動力が伝達される駆動輪である。前輪および後輪の他方は、駆動力が伝達されず、車両の走行に伴って回転する従動輪である。

発電機の回転子には、従動輪の回転が伝達される。発電機の回転子が回転すると、発電機から電力が出力される。この発電機から出力される電力により、高圧バッテリおよび低圧バッテリが充電される。高圧バッテリは、モータに供給される電力を蓄積するために設けられている。低圧バッテリは、高圧バッテリよりも定格電圧が低く、たとえば、車両に備えられるモータ以外の電気負荷に供給される電力を蓄積するために設けられている。

発電機の回転子には、界磁巻線および永久磁石が設けられている。界磁巻線および永久磁石を界磁として併用することができるので、永久磁石を備えていない発電機と比較して、損失が低く、高い発電効率を得ることができる。また、低損失であるので、損失による発熱が小さい。

回転子の回転速度に応じて発電機の発電電圧が段階的に変化するように、界磁巻線に供給される界磁電流が制御される。すなわち、回転子の回転速度の上昇につれて、発電機の発電電圧が段階的に上昇するように、界磁巻線に供給される界磁電流が制御される。

これにより、回転子の回転速度が相対的に小さいときには、発電機の発電電圧が相対的に低い電圧に設定されるので、永久磁石が発生する磁束による発電電圧が低くても、界磁巻線を流れる界磁電流が少ない。一方、回転子の回転速度が相対的に大きいときには、永久磁石が発生する磁束による発電電圧が高いので、発電機の発電電圧が相対的に高い電圧に設定されても、界磁巻線を流れる界磁電流が少ない。よって、回転子の回転速度にかかわらず、高い発電効率（回生効率）を発揮することができる。

なお、回転子の回転速度は、従動輪の回転速度と比例するので、回転子の回転速度に応じた発電機の発電電圧の段階的な変化は、従動輪の回転速度に応じた発電機の発電電圧の段階的な変化と同義である。

本発明によれば、回転子の回転速度にかかわらず、発電機の界磁巻線に流れる界磁電流が少ないので、高い発電効率（回生効率）を発揮することができる。

図１は、本発明の一実施形態に係る電力回生システムが備えられた車両の要部の構成を図解的に示す図である。図２は、オルタネータに備えられるロータの構成を図解的に示す断面図である。図３は、前輪の回転速度とオルタネータの発電電圧との関係を示すグラフである。図４は、界磁電流指令値の設定手法を示すフローチャートである。図５は、目標発電電圧が１４Ｖに設定された時のオルタネータ、高圧バッテリおよび低圧バッテリ間での電力の流れを示す図である。図６は、目標発電電圧が４２Ｖに設定された時のオルタネータ、高圧バッテリおよび低圧バッテリ間での電力の流れを示す図である。

以下では、本発明の実施の形態について、添付図面を参照しつつ詳細に説明する。

図１は、本発明の一実施形態に係る電力回生システムが備えられた車両の要部の構成を図解的に示す図である。

車両１は、モータジェネレータ２を駆動源とする電気自動車である。モータジェネレータ２の回転軸は、ギヤボックス３内に収容されたギヤ列を介して、車両１の左右の後輪４Ｌ，４Ｒを連結する後輪シャフト５に固定されたギヤ６と連結されている。これにより、モータジェネレータ２の回転軸は、後輪シャフト５の回転速度の約５〜１０倍の回転速度で回転する。

モータジェネレータ２が発生する駆動力（モータ出力）は、ギヤボックス３内に収容されたギヤ列およびギヤ６を介して、後輪シャフト５に伝達される。また、車両１の制動時には、後輪４Ｌ，４Ｒ（後輪シャフト５）の回転がモータジェネレータ２の回転軸に伝達され、モータジェネレータ２において、回転軸の回転（運動エネルギー）が電力に回生される。

モータジェネレータ２には、インバータおよびコンバータを含むモータジェネレータ駆動回路７が接続されている。

また、車両１の左右の前輪８Ｌ，８Ｒに関連して、それぞれオルタネータ９Ｌ，９Ｒが設けられている。

具体的には、車両１の左右前部には、それぞれ前輪（ホイール）８Ｌ，８Ｒが取り付けられるハブ１１Ｌ，１１Ｒが設けられている。ハブ１１Ｌ，１１Ｒの中心から車幅方向の内側に向けて、それぞれ前輪シャフト１２Ｌ，１２Ｒが延びている。オルタネータ９Ｌ，９Ｒと前輪シャフト１２Ｌ，１２Ｒとの間には、ギヤボックス１３Ｌ，１３Ｒが設けられている。オルタネータ９Ｌの回転軸１４Ｌは、ギヤボックス１３Ｌを介して、前輪シャフト１２Ｌと接続されている。また、オルタネータ９Ｒの回転軸１４Ｒは、ギヤボックス１３Ｒを介して、前輪シャフト１２Ｒと接続されている。これにより、前輪８Ｌ，８Ｒの回転は、それぞれ回転軸１４Ｌ，１４Ｒに伝達され、回転軸１４Ｌ，１４Ｒは、前輪８Ｌ，８Ｒの回転速度の約１０〜２０倍の回転速度で回転する。

車両１の制動時には、前輪８Ｌ，８Ｒの回転がそれぞれオルタネータ９Ｌの回転軸１４Ｌおよびオルタネータ９Ｒの回転軸１４Ｒに伝達され、オルタネータ９Ｌ，９Ｒにおいて、それぞれ回転軸１４Ｌ，１４Ｒの回転（運動エネルギー）が電力に回生される。

また、車両１には、双方向ＤＣ−ＤＣコンバータ２１が設けられている。双方向ＤＣ−ＤＣコンバータ２１の低圧側は、オルタネータ９Ｌ，９Ｒおよびアースと接続されている。オルタネータ９Ｌ，９Ｒと双方向ＤＣ−ＤＣコンバータ２１とを電気的に接続するプラス配線２２は、一端が双方向ＤＣ−ＤＣコンバータ２１に接続され、途中部で２本に分岐して、２つの他端がそれぞれオルタネータ９Ｌ，９Ｒのプラス端子に接続されている。一方、双方向ＤＣ−ＤＣコンバータ２１の高圧側は、プラス配線２３およびマイナス配線２４を介して、モータジェネレータ駆動回路７と接続されている。

オルタネータ９Ｌ，９Ｒと双方向ＤＣ−ＤＣコンバータ２１とを接続するプラス配線２２には、車両１に備えられている補機やヘッドライトなどの電気負荷に供給される電力を蓄えるための低圧バッテリ２５のプラス端子が電気的に接続されている。低圧バッテリ２５のマイナス端子は、アースに接続されている。低圧バッテリ２５の出力電圧は、約１２Ｖである。

プラス配線２２と低圧バッテリ２５のプラス端子との間には、降圧ＤＣ−ＤＣコンバータ２６が介裝されている。降圧ＤＣ−ＤＣコンバータ２６は、プラス配線２２から供給される直流電圧を低圧バッテリ２５の定格電圧以下に降圧する。

モータジェネレータ駆動回路７と双方向ＤＣ−ＤＣコンバータ２１とを接続するプラス配線２３およびマイナス配線２４には、それぞれ高圧バッテリ２７のプラス端子およびマイナス端子が電気的に接続されている。高圧バッテリ２７は、モータジェネレータ２に供給される電力を蓄えるために設けられており、その出力電圧は、約２００〜３５０Ｖである。モータジェネレータ２の駆動に必要な電力は、高圧バッテリ２７からモータジェネレータ駆動回路７を介してモータジェネレータ２に供給される。

モータジェネレータ２およびオルタネータ９Ｌ，９Ｒから出力される電力は、双方向ＤＣ−ＤＣコンバータ２１で昇圧されて、高圧バッテリ２７に供給されるとともに、降圧ＤＣ−ＤＣコンバータ２６で降圧されて、低圧バッテリ２５に供給される。これにより、高圧バッテリ２７および低圧バッテリ２５が充電される。

そして、車両１には、各部の制御のために、車両ＥＣＵ３１、回生ＥＣＵ３２、モータＥＣＵ３３、ブレーキＥＣＵ３４およびバッテリＥＣＵ３５が備えられている。車両ＥＣＵ３１、回生ＥＣＵ３２、モータＥＣＵ３３、ブレーキＥＣＵ３４およびバッテリＥＣＵ３５は、ＣＰＵ、ＲＯＭおよびＲＡＭなどからなるマイクロコンピュータを含む。

車両ＥＣＵ３１は、車両１の全体を制御する。車両ＥＣＵ３１には、シフトレバーの位置を検出するシフトセンサ、アクセルペダルの操作量を検出するアクセルセンサ、ブレーキペダルの操作量を検出するブレーキセンサおよび車速を検出する車速センサなどの各種センサの検出信号が入力される。車両ＥＣＵ３１は、その各種センサから入力される検出信号に基づいて、車両１の各部の制御に必要な指令を回生ＥＣＵ３２、モータＥＣＵ３３、ブレーキＥＣＵ３４およびバッテリＥＣＵ３５に与える。

回生ＥＣＵ３２には、オルタネータ９Ｌ，９Ｒの温度を検出する温度センサおよびオルタネータ９Ｌ，９Ｒから出力される電流値を検出する電流センサの検出信号が入力される。回生ＥＣＵ３２は、車両ＥＣＵ３１から与えられる指令、温度センサから入力される検出信号および電流センサから入力される検出信号に基づいて、オルタネータ９Ｌ，９Ｒ、双方向ＤＣ−ＤＣコンバータ２１および降圧ＤＣ−ＤＣコンバータ２６を制御する。

モータＥＣＵ３３は、車両ＥＣＵ３１から与えられる指令に基づいて、モータジェネレータ駆動回路７を制御し、モータジェネレータ２に供給される電力を制御する。

ブレーキＥＣＵ３４は、車両ＥＣＵ３１から与えられる指令に基づいて、ブレーキアクチュエータ３６を制御する。ブレーキアクチュエータ３６の制御により、前輪ブレーキ３７Ｌ，３７Ｒから前輪８Ｌ，８Ｒに制動トルクが作用するとともに、後輪ブレーキ３８Ｌ，３８Ｒから後輪４Ｌ，４Ｒに制動トルクが作用する。

バッテリＥＣＵ３５は、高圧バッテリ２７の充放電量を監視しており、車両ＥＣＵ３１から与えられる指令に基づいて、高圧バッテリ２７に充電可能な電力量を車両ＥＣＵ３１に送信する。

図２は、オルタネータに備えられるロータの構成を図解的に示す断面図である。

オルタネータ９Ｌ，９Ｒは、交流発電機および交流発電機から出力される三相交流電力を直流電力に変換するレクチファイア（整流器）を含む構成である。

交流発電機には、ロータ４１が備えられている。

ロータ４１は、回転軸１４Ｌ，１４Ｒと一体的に回転可能に設けられている。ロータ４１は、回転軸１４Ｌ，１４Ｒに巻回された界磁巻線４２と、界磁巻線４２に界磁電流を供給するための２個のスリップリング４３，４４と、界磁巻線４２に界磁電流が供給されたときに生じる磁束によって磁極が形成される１対のポールコア４５，４６とを備えている。

ポールコア４５，４６には、それぞれ回転軸１４Ｌ，１４Ｒの軸線方向に突出する複数の爪状磁極４７，４８が形成されている。ポールコア４５，４６は、爪状磁極４７，４８が互いに噛み合うように配置されている。そして、爪状磁極４７，４８間には、永久磁石４９が介在されている。

図３は、前輪の回転速度とオルタネータの発電電圧との関係を示すグラフである。

回生ＥＣＵ３２は、車両ＥＣＵ３１からの指令に基づいて、オルタネータ９Ｌ，９Ｒの目標発電電圧Ｖｇを設定する。具体的には、ブレーキペダルが操作されると、車両ＥＣＵ３１により、ブレーキペダル操作量および車速などに基づいて、オルタネータ９Ｌ，９Ｒからそれぞれ前輪８Ｌ，８Ｒに与えられるべきトルク（前輪回生目標トルク）Ｔｇｆ^＊が設定される。回生ＥＣＵ３２には、その前輪回生目標トルクＴｇｆ^＊が指令値として入力される。そして、回生ＥＣＵ３２に前輪回生目標トルクＴｇｆ^＊が入力されると、回生ＥＣＵ３２により、オルタネータ９Ｌ，９Ｒの目標発電電圧Ｖｇが設定される。

目標発電電圧Ｖｇは、前輪８Ｌ，８Ｒの回転速度に応じて設定される。前輪８Ｌ，８Ｒの回転速度がオルタネータ９Ｌ，９Ｒによる発電に使用される下限回転速度以上で予め定める閾値未満の範囲内であるときには、目標発電電圧Ｖｇが１４Ｖに設定される。また、前輪８Ｌ，８Ｒの回転速度が閾値以上でオルタネータ９Ｌ，９Ｒによる発電に使用される上限回転速度以下の範囲内であるときには、目標発電電圧Ｖｇが４２Ｖに設定される。

図４は、界磁電流指令値の設定手法を示すフローチャートである。

目標発電電圧Ｖｇが設定されると、つづいて、界磁電流指令値Ｉｆｌ^＊，Ｉｆｒ^＊が設定される。

たとえば、前輪回生目標トルクＴｇｆ^＊に前輪８Ｌ，８Ｒの回転角速度ωｆおよびオルタネータ９Ｌ，９Ｒの損失ηｆが乗算され、その乗算値Ｔｇｆ^＊×ωｆ×ηｆが目標発電電圧Ｖｇで徐されることにより、出力電流指令値Ｉｇｆｌ^＊，Ｉｇｆｒ^＊（Ｉｇｆｌ^＊＝Ｉｇｆｒ^＊）が算出される（ステップＳ１）。

つづいて、オルタネータ９Ｌ，９Ｒのロータ４１の回転角速度ωｇ、出力電流指令値Ｉｇｆｌ^＊，Ｉｇｆｒ^＊およびオルタネータ９Ｌ，９Ｒの温度に基づいて、オルタネータ９Ｌ，９Ｒに供給されるべき界磁電流値（目標界磁電流値）Ｉｆｌ，Ｉｆｒが算出される（ステップＳ２）。

回転角速度ωｇは、前輪８Ｌ，８Ｒの回転角速度ωｆがギヤボックス１３Ｌ，１３Ｒ内に収容されているギヤ列による変速比（１／２０〜１／１０）で除されることにより算出される。

その後、出力電流指令値Ｉｇｆｌ^＊とオルタネータ９Ｌから実際に出力されている電流値Ｉｇｆｌとの偏差に基づいてＰＩ（Proportional-Integral：比例積分）制御演算が行われる。そして、目標界磁電流値ＩｆｌとそのＰＩ制御演算値とが加算されて、界磁電流指令値Ｉｆｌ^＊が設定される。また、出力電流指令値Ｉｇｆｒ^＊とオルタネータ９Ｒから実際に出力されている電流値Ｉｇｆｒとの偏差に基づいてＰＩ制御演算が行われる。そして、目標界磁電流値ＩｆｒとそのＰＩ制御演算値とが加算されて、界磁電流指令値Ｉｆｒ^＊が設定される（ステップＳ３）。

こうして、界磁電流指令値Ｉｆｌ^＊，Ｉｆｒ^＊が設定されると、界磁電流指令値Ｉｆｌ^＊，Ｉｆｒ^＊に応じた界磁電流がそれぞれオルタネータ９Ｌ，９Ｒの界磁巻線４２に供給される。その結果、オルタネータ９Ｌ，９Ｒから目標発電電圧Ｖｇにほぼ等しい電圧が出力されるとともに、オルタネータ９Ｌ，９Ｒからそれぞれ前輪８Ｌ，８Ｒに前輪回生目標トルクＴｇｆ^＊のトルクが作用する。

図３に示されるように、オルタネータ９Ｌ，９Ｒにおいて、永久磁石４９が発生する磁束による発電電圧は、前輪８Ｌ，８Ｒの回転速度（オルタネータ９Ｌ，９Ｒのロータ４１の回転速度）に比例して上昇する。

前輪８Ｌ，８Ｒの回転速度が下限回転速度以上で閾値未満の範囲内であるときには、目標発電電圧Ｖｇが１４Ｖに設定される。そのため、永久磁石４９が発生する磁束による発電電圧が低くても、界磁巻線４２が発生する磁束による発電電圧は低くてよい。したがって、界磁電流指令値Ｉｆｒ^＊が小さい値に設定されて、界磁巻線４２に小電流が流れる。

また、前輪８Ｌ，８Ｒの回転速度が閾値以上で上限回転速度以下の範囲内であるときには、目標発電電圧Ｖｇが４２Ｖに設定される。このとき、前輪８Ｌ，８Ｒの回転速度が大きいので、永久磁石４９が発生する磁束による発電電圧が高い。そのため、界磁巻線４２が発生する磁束による発電電圧は低くてよい。したがって、界磁電流指令値Ｉｆｒ^＊が小さい値に設定されて、界磁巻線４２に小電流が流れる。

図５は、目標発電電圧が１４Ｖに設定された時のオルタネータ、高圧バッテリおよび低圧バッテリ間での電力の流れを示す図である。

目標発電電圧Ｖｇが１４Ｖに設定されている時には、回生ＥＣＵ３２により、オルタネータ９Ｌ，９Ｒから出力される電力が高圧バッテリ２７よりも低圧バッテリ２５に多く供給されるように、双方向ＤＣ−ＤＣコンバータ２１および降圧ＤＣ−ＤＣコンバータ２６が制御される。

図６は、目標発電電圧が４２Ｖに設定された時のオルタネータ、高圧バッテリおよび低圧バッテリ間での電力の流れを示す図である。

目標発電電圧Ｖｇが４２Ｖに設定されている時には、回生ＥＣＵ３２により、オルタネータ９Ｌ，９Ｒから出力される電力が低圧バッテリ２５よりも高圧バッテリ２７に多く供給されるように、双方向ＤＣ−ＤＣコンバータ２１および降圧ＤＣ−ＤＣコンバータ２６が制御される。

以上のように、オルタネータ９Ｌ，９Ｒのロータ４１が回転すると、オルタネータ９Ｌ，９Ｒから電力が出力される。このオルタネータ９Ｌ，９Ｒから出力される電圧により、高圧バッテリ２７および低圧バッテリ２５が充電される。高圧バッテリ２７は、モータに供給される電力を蓄積するために設けられている。低圧バッテリ２５は、高圧バッテリ２７よりも出力電圧が低く、たとえば、車両１に備えられるモータ以外の電気負荷に供給される電力を蓄積するために設けられている。

オルタネータ９Ｌ，９Ｒのロータ４１には、界磁巻線４２および永久磁石４９が設けられている。界磁巻線４２および永久磁石４９を界磁として併用することができるので、永久磁石４９を備えていないオルタネータ９Ｌ，９Ｒと比較して、損失が低く、高い発電効率を得ることができる。また、低損失であるので、損失による発熱が小さい。

ロータ４１の回転速度に応じてオルタネータ９Ｌ，９Ｒの発電電圧が段階的に変化するように、界磁巻線４２に供給される界磁電流が制御される。

前輪８Ｌ，８Ｒの回転速度がオルタネータ９Ｌ，９Ｒによる発電に使用される下限回転速度以上で予め定める閾値未満の範囲内であるときには、目標発電電圧Ｖｇが１４Ｖに設定される。これにより、永久磁石４９が発生する磁束による発電電圧が低くても、界磁巻線４２を流れる界磁電流は少ない。

また、前輪８Ｌ，８Ｒの回転速度が閾値以上でオルタネータ９Ｌ，９Ｒによる発電に使用される上限回転速度以下の範囲内であるときには、目標発電電圧Ｖｇが４２Ｖに設定される。このとき、ロータ４１の回転速度が大きいので、永久磁石４９が発生する磁束による発電電圧が高い。そのため、オルタネータ９Ｌ，９Ｒの出力電圧が相対的に高い電圧に設定されても、界磁巻線４２を流れる界磁電流は少ない。

よって、ロータ４１の回転速度にかかわらず、高い発電効率（回生効率）を発揮することができる。

さらに、ギヤボックス１３Ｌ，１３Ｒが設けられており、オルタネータ９Ｌ，９Ｒのロータ４１には、前輪８Ｌ，８Ｒの回転が回転速度を高めて伝達される。これにより、オルタネータ９Ｌ，９Ｒの発電効率のさらなる向上を図ることができる。

また、図５，６に示されるように、オルタネータ９Ｌ，９Ｒの目標発電電圧Ｖｇが１４Ｖに設定されている時には、オルタネータ９Ｌ，９Ｒから出力される電力が高圧バッテリ２７よりも低圧バッテリ２５に多く供給される。一方、目標発電電圧Ｖｇが４２Ｖに設定されている時には、回生ＥＣＵ３２により、オルタネータ９Ｌ，９Ｒから出力される電力が低圧バッテリ２５よりも高圧バッテリ２７に多く供給される。すなわち、目標発電電圧Ｖｇが低圧バッテリ２５の出力電圧に近い時には、オルタネータ９Ｌ，９Ｒから出力される電力が低圧バッテリ２５に積極的に供給され、目標発電電圧Ｖｇが低圧バッテリ２５の出力電圧よりもはるかに高い時には、オルタネータ９Ｌ，９Ｒから出力される電力が高圧バッテリ２７に積極的に供給される。

これにより、低圧バッテリ２５および高圧バッテリ２７を効率的に充電することができる。

以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は、他の形態で実施することもできる。

たとえば、降圧ＤＣ−ＤＣコンバータ２６に代えて、半導体スイッチを用いてもよい。オルタネータ９Ｌ，９Ｒの発電電圧を低圧バッテリ２５の定格電圧に制御する場合、または、オルタネータ９Ｌ，９Ｒの発電電圧を双方向ＤＣ−ＤＣコンバータ２１で低圧バッテリ２５の定格電圧に降圧する場合に、半導体スイッチをオンにして、低圧バッテリ２５を充電することができる。

また、前述の実施形態では、オルタネータ９Ｌ，９Ｒの発電電圧（目標発電電圧Ｖｇ）が前輪８Ｌ，８Ｒの回転速度に応じて２段階に変化するように、オルタネータ９Ｌ，９Ｒの界磁巻線４２に流れる界磁電流が制御される例を取り上げた。しかしながら、オルタネータ９Ｌ，９Ｒの発電電圧が前輪８Ｌ，８Ｒの回転速度に応じて３段階以上に変化するように、オルタネータ９Ｌ，９Ｒの界磁巻線４２に流れる界磁電流が制御されてもよい。

なお、ロータ４１の回転速度は、前輪８Ｌ，８Ｒの回転速度と比例するので、前輪８Ｌ，８Ｒの回転速度に応じたオルタネータ９Ｌ，９Ｒの出力電圧の段階的な変化は、ロータ４１の回転速度に応じたオルタネータ９Ｌ，９Ｒの出力電圧の段階的な変化と同義である。

また、車両１は、電気自動車に限らず、エンジンおよびモータジェネレータを駆動源とするハイブリッドカーであってもよい。

その他、前述の構成には、特許請求の範囲に記載された事項の範囲で種々の設計変更を施すことが可能である。

１車両
２モータジェネレータ（モータ）
４Ｌ後輪
４Ｒ後輪
８Ｌ前輪
８Ｒ前輪
９Ｌオルタネータ（発電機）
９Ｒオルタネータ（発電機）
２５低圧バッテリ
２７高圧バッテリ
４１ロータ
４２界磁巻線
４９永久磁石
３１車両ＥＣＵ（発電制御手段）
３２回生ＥＣＵ３２（発電制御手段）

Claims

前輪および後輪の一方をモータからの駆動力が伝達される駆動輪とし、その他方を駆動力が伝達されない従動輪とする車両に備えられる電力回生システムであって、
界磁巻線および永久磁石を有する回転子を備え、前記従動輪の回転が前記回転子に伝達され、前記従動輪の動力を電力に回生するための発電機と、
前記発電機から出力される電力によって充電され、前記モータに供給される電力を蓄積するための高圧バッテリと、
前記発電機から出力される電力によって充電され、前記高圧バッテリよりも出力電圧が低い低圧バッテリと、
前記回転子の回転速度に応じて前記発電機の発電電圧が段階的に変化するように、前記界磁巻線に供給される界磁電流を制御する発電制御手段とを含む、電力回生システム。