JP2017073902A - Rotary electric machine - Google Patents
Rotary electric machine Download PDFInfo
- Publication number
- JP2017073902A JP2017073902A JP2015199569A JP2015199569A JP2017073902A JP 2017073902 A JP2017073902 A JP 2017073902A JP 2015199569 A JP2015199569 A JP 2015199569A JP 2015199569 A JP2015199569 A JP 2015199569A JP 2017073902 A JP2017073902 A JP 2017073902A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- phase
- power
- rotor
- delay time
- conversion
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Images
Landscapes
- Control Of Ac Motors In General (AREA)
Abstract
Description
本発明は、回転電機に関する。 The present invention relates to a rotating electrical machine.
回転電機は、例えばロータと、ロータに設けられたロータコイルを有する電動モータとを備えている(例えば特許文献1参照)。また、特許文献1には、スリップリングを用いてロータコイルに給電を行うことが記載されている。 The rotating electrical machine includes, for example, a rotor and an electric motor having a rotor coil provided on the rotor (see, for example, Patent Document 1). Japanese Patent Application Laid-Open No. H10-228867 describes that power is supplied to the rotor coil using a slip ring.
ここで、スリップリングを用いた電力伝送は、ブラシの摩耗が懸念される。また、スリップリングが対応可能な回転速度が予め定められている場合、回転電機の回転速度が制限される場合がある。 Here, in power transmission using a slip ring, there is a concern about wear of the brush. Moreover, when the rotational speed which a slip ring can respond | correspond is predetermined, the rotational speed of a rotary electric machine may be restrict | limited.
また、電動モータとして、例えばu相ロータコイル、v相ロータコイル及びw相ロータコイルを有する三相モータがある。当該三相モータを駆動させるためには、各相ロータコイルに個別に給電する必要がある。 Moreover, as an electric motor, there exists a three-phase motor which has a u-phase rotor coil, a v-phase rotor coil, and a w-phase rotor coil, for example. In order to drive the three-phase motor, it is necessary to individually supply power to each phase rotor coil.
本発明は、上述した事情を鑑みてなされたものであり、その目的はブラシを用いることなく、三相モータを駆動させることができる回転電機を提供することを提供することである。 This invention is made | formed in view of the situation mentioned above, The objective is to provide the rotary electric machine which can drive a three-phase motor, without using a brush.
上記目的を達成する回転電機は、ロータと、前記ロータに設けられたu相ロータコイル、v相ロータコイル及びw相ロータコイルを有する三相モータと、u相結合コンデンサを介する電界結合式の非接触の電力伝送を用いて、前記u相ロータコイルに対して給電を行うu相給電部と、v相結合コンデンサを介する電界結合式の非接触の電力伝送を用いて、前記v相ロータコイルに対して給電を行うv相給電部と、w相結合コンデンサを介する電界結合式の非接触の電力伝送を用いて、前記w相ロータコイルに対して給電を行うw相給電部と、を備えていることを特徴とする。 A rotating electrical machine that achieves the above object includes a rotor, a three-phase motor having a u-phase rotor coil, a v-phase rotor coil, and a w-phase rotor coil provided in the rotor; Using the contact power transmission, the u-phase power feeding unit that feeds power to the u-phase rotor coil and the electric field coupling type non-contact power transmission through the v-phase coupling capacitor to the v-phase rotor coil. A v-phase power feeding unit that feeds power and a w-phase power feeding unit that feeds power to the w-phase rotor coil using electric field coupling type non-contact power transmission via a w-phase coupling capacitor. It is characterized by being.
かかる構成によれば、各相給電部によって、ロータに設けられた各相ロータコイルに対する非接触給電が実現されている。これにより、ブラシを設けることなく、各相ロータコイルへの給電を行うことができる。 According to such a configuration, non-contact power feeding to each phase rotor coil provided in the rotor is realized by each phase power feeding section. Thereby, it is possible to supply power to each phase rotor coil without providing a brush.
また、各相ロータコイルに対して個別に相給電部が設けられているため、各相給電部による給電態様を個別に制御することにより、各相ロータコイルの通電態様を個別に制御することができる。これにより、三相モータを駆動させることができる。また、3つの相給電部が設けられているため、1つ当たりの相給電部に要求される要求電力値が小さくて済む。これにより、各相結合コンデンサのキャパシタンスを低くすることができる。 In addition, since the phase power feeding unit is individually provided for each phase rotor coil, the current feeding mode of each phase rotor coil can be individually controlled by individually controlling the power feeding mode by each phase power feeding unit. it can. Thereby, a three-phase motor can be driven. Further, since three phase power feeding units are provided, the required power value required for each phase power feeding unit can be small. Thereby, the capacitance of each phase coupling capacitor can be lowered.
上記回転電機について、前記各相結合コンデンサはそれぞれ、前記ロータの回転に伴って回転しないように保持された保持電極と、前記ロータに設けられ且つ前記保持電極と対向配置された回転電極と、で構成されており、前記u相給電部は、直流電源から出力される直流の電源電力を予め定められた周波数の交流電力に変換するDC/AC変換動作を行い、且つ、当該交流電力を前記u相結合コンデンサの前記保持電極に出力するu相第1変換部と、前記ロータに設けられ、前記u相結合コンデンサの前記回転電極によって受電された交流電力を、前記三相モータが駆動可能な三相交流のうちu相に対応する駆動電力に、直流電力を介することなく変換するAC/AC変換動作を行い、且つ、当該u相に対応する駆動電力を前記u相ロータコイルに出力するu相第2変換部と、を備え、前記v相給電部は、前記電源電力を前記交流電力に変換するDC/AC変換動作を行い、且つ、当該交流電力を前記v相結合コンデンサの前記保持電極に出力するv相第1変換部と、前記ロータに設けられ、前記v相結合コンデンサの前記回転電極によって受電された交流電力を、前記三相交流のうちv相に対応する駆動電力に、直流電力を介することなく変換するAC/AC変換動作を行い、且つ、当該v相に対応する駆動電力を前記v相ロータコイルに出力するv相第2変換部と、を備え、前記w相給電部は、前記電源電力を前記交流電力に変換するDC/AC変換動作を行い、且つ、当該交流電力を前記w相結合コンデンサの前記保持電極に出力するw相第1変換部と、前記ロータに設けられ、前記w相結合コンデンサの前記回転電極によって受電された交流電力を、前記三相交流のうちw相に対応する駆動電力に、直流電力を介することなく変換するAC/AC変換動作を行い、且つ、当該w相に対応する駆動電力を前記w相ロータコイルに出力するw相第2変換部と、を備えているとよい。 For each of the rotating electrical machines, each of the phase coupling capacitors includes a holding electrode that is held so as not to rotate with the rotation of the rotor, and a rotating electrode that is provided on the rotor and disposed opposite to the holding electrode. The u-phase power feeding unit is configured to perform a DC / AC conversion operation for converting a DC power source output from a DC power source into an AC power having a predetermined frequency, and the AC power is converted to the u power. A u-phase first converter that outputs to the holding electrode of the phase coupling capacitor, and an AC power provided in the rotor and received by the rotating electrode of the u-phase coupling capacitor can be driven by the three-phase motor. An AC / AC conversion operation is performed to convert the driving power corresponding to the u phase out of the phase alternating current without passing through the DC power, and the driving power corresponding to the u phase is transferred to the u phase rotor. A u-phase second conversion unit for outputting to the power supply, the v-phase power supply unit performing a DC / AC conversion operation for converting the power supply power to the AC power, and the AC power is connected to the v-phase coupling The v-phase first converter that outputs to the holding electrode of the capacitor and the AC power provided by the rotating electrode of the v-phase coupling capacitor that corresponds to the v phase of the three-phase AC are provided in the rotor. A v-phase second conversion unit that performs an AC / AC conversion operation for converting the driving power into direct-current power without passing through the DC power and outputs the driving power corresponding to the v-phase to the v-phase rotor coil; The w-phase power feeding unit performs a DC / AC conversion operation for converting the power source power to the AC power, and outputs the AC power to the holding electrode of the w-phase coupling capacitor; , Provided in the rotor An AC / AC conversion operation for converting the AC power received by the rotating electrode of the w-phase coupling capacitor into drive power corresponding to the w-phase of the three-phase AC without passing through DC power; And it is good to provide the w phase 2nd conversion part which outputs the drive electric power corresponding to the said w phase to the said w phase rotor coil.
かかる構成によれば、各相第1変換部によって蓄電電力が交流電力に変換され、その変換された交流電力が各相結合コンデンサを介してロータに伝送される。そして、ロータに設けられた各相第2変換部によって交流電力が各相に対応する駆動電力に変換される。これにより、蓄電電力を用いて三相モータを駆動させることができる。 According to such a configuration, the stored power is converted into AC power by each phase first converter, and the converted AC power is transmitted to the rotor via each phase coupling capacitor. Then, AC power is converted into driving power corresponding to each phase by each phase second conversion section provided in the rotor. Thereby, a three-phase motor can be driven using stored electric power.
特に、本構成によれば、各相第2変換部によって、交流電力が直流電力を介することなく駆動電力に変換される。これにより、ロータに、交流電力を整流する回路と、整流された直流電力を駆動電力に変換する回路とをそれぞれ設ける必要がないため、ロータの構成の簡素化を図ることができる。また、各相ロータコイルに対して半波の直流電力を出力する構成と比較して、三相モータにて大きなトルクを発生させることができる。 In particular, according to this configuration, the AC power is converted into driving power without passing through the DC power by each phase second conversion unit. Thereby, since it is not necessary to provide a circuit for rectifying AC power and a circuit for converting the rectified DC power into driving power, respectively, the rotor configuration can be simplified. In addition, a large torque can be generated by the three-phase motor as compared with a configuration in which half-wave DC power is output to each phase rotor coil.
上記回転電機について、前記各相第1変換部はそれぞれ、1次側スイッチング素子を有し、当該1次側スイッチング素子が周期的にON/OFFすることにより前記DC/AC変換動作を行うものであり、前記各相第2変換部はそれぞれ、2次側スイッチング素子を有し、当該2次側スイッチング素子が同一相の前記1次側スイッチング素子に対して遅延時間だけ遅延した状態で周期的にON/OFFすることにより、対応する相ロータコイルに対して電力を出力するものであり、且つ、前記遅延時間に応じて前記対応する相ロータコイルに流れる電流の向きを切り替えるものであり、前記回転電機は、前記各相第1変換部の前記1次側スイッチング素子、及び、前記各相第2変換部の前記2次側スイッチング素子を制御する制御部を備え、前記制御部は、前記u相第2変換部の前記2次側スイッチング素子の立ち上がりタイミングが前記u相第1変換部の前記1次側スイッチング素子の立ち上がりタイミングよりも遅延時間だけ遅延した状態で両者を周期的にON/OFFさせ、且つ、当該遅延時間を周期的に変更することにより、前記u相第1変換部の前記DC/AC変換動作及び前記u相第2変換部の前記AC/AC変換動作を実行させ、前記v相第2変換部の前記2次側スイッチング素子の立ち上がりタイミングが前記v相第1変換部の前記1次側スイッチング素子の立ち上がりタイミングよりも遅延時間だけ遅延した状態で両者を周期的にON/OFFさせ、且つ、当該遅延時間を周期的に変更することにより、前記v相第1変換部の前記DC/AC変換動作及び前記v相第2変換部の前記AC/AC変換動作を実行させ、前記w相第2変換部の前記2次側スイッチング素子の立ち上がりタイミングが前記w相第1変換部の前記1次側スイッチング素子の立ち上がりタイミングよりも遅延時間だけ遅延した状態で両者を周期的にON/OFFさせ、且つ、当該遅延時間を周期的に変更することにより、前記w相第1変換部の前記DC/AC変換動作及び前記w相第2変換部の前記AC/AC変換動作を実行させるものであるとよい。 In the rotating electrical machine, each of the phase first conversion units has a primary side switching element, and performs the DC / AC conversion operation by periodically turning on and off the primary side switching element. And each phase second conversion unit has a secondary switching element, and the secondary switching element is periodically delayed by a delay time with respect to the primary switching element of the same phase. By turning ON / OFF, electric power is output to the corresponding phase rotor coil, and the direction of the current flowing through the corresponding phase rotor coil is switched according to the delay time, and the rotation The electric machine includes a control unit that controls the primary side switching element of each phase first conversion unit and the secondary side switching element of each phase second conversion unit, The control unit is configured such that the rising timing of the secondary switching element of the u-phase second conversion unit is delayed by a delay time from the rising timing of the primary switching element of the u-phase first conversion unit. Are periodically turned on and off, and the delay time is periodically changed, so that the DC / AC conversion operation of the u-phase first converter and the AC / AC of the u-phase second converter are In a state where the conversion operation is executed and the rising timing of the secondary switching element of the v-phase second conversion unit is delayed by a delay time from the rising timing of the primary switching element of the v-phase first conversion unit By periodically turning both on and off and periodically changing the delay time, the DC / AC conversion operation of the v-phase first conversion unit and the v The AC / AC conversion operation of the second conversion unit is executed, and the rising timing of the secondary side switching element of the w phase second conversion unit is the rising timing of the primary side switching element of the w phase first conversion unit. By periodically turning both on / off in a state delayed by a delay time, and periodically changing the delay time, the DC / AC conversion operation of the w-phase first conversion unit and the w The AC / AC conversion operation of the phase second conversion unit may be executed.
かかる構成によれば、各相第2変換部が、遅延時間に応じて、対応する相ロータコイルに流れる電流の向きを切り替えるように構成されているため、遅延時間を周期的に変更することにより、交流電力から交流の駆動電力を生成することができる。これにより、電力伝送経路を切り替えるスイッチ等を設けたり、複雑な制御を行ったりすることなく、AC/AC変換動作を実現できるため、構成の簡素化を図ることができる。 According to such a configuration, each phase second conversion unit is configured to switch the direction of the current flowing through the corresponding phase rotor coil in accordance with the delay time. Therefore, by periodically changing the delay time, AC drive power can be generated from AC power. As a result, the AC / AC conversion operation can be realized without providing a switch for switching the power transmission path or performing complicated control, thereby simplifying the configuration.
なお、「対応する相ロータコイル」とは、u相第2変換部においてはu相ロータコイルを意味し、v相第2変換部においてはv相ロータコイルを意味し、w相第2変換部においてはw相ロータコイルを意味する。 The “corresponding phase rotor coil” means a u-phase rotor coil in the u-phase second conversion unit, a v-phase rotor coil in the v-phase second conversion unit, and a w-phase second conversion unit. Means a w-phase rotor coil.
上記回転電機について、前記遅延時間は、電力伝送方向が前記直流電源から前記三相モータに向かう第1方向であり、且つ、前記対応する相ロータコイルに順方向の電流が流れる第1力行遅延時間と、電力伝送方向が前記第1方向であり、且つ、前記対応する相ロータコイルに前記順方向とは逆方向の電流が流れる第2力行遅延時間と、を含み、前記制御部は、u相に対応する前記1次側スイッチング素子及び前記2次側スイッチング素子が、前記第1力行遅延時間だけずれて周期的にON/OFFするu相第1力行動作と、前記第2力行遅延時間だけずれて周期的にON/OFFするu相第2力行動作とを交互に繰り返し実行し、v相に対応する前記1次側スイッチング素子及び前記2次側スイッチング素子が、前記第1力行遅延時間だけずれて周期的にON/OFFするv相第1力行動作と、前記第2力行遅延時間だけずれて周期的にON/OFFするv相第2力行動作とを交互に繰り返し実行し、w相に対応する前記1次側スイッチング素子及び前記2次側スイッチング素子が、前記第1力行遅延時間だけずれて周期的にON/OFFするw相第1力行動作と、前記第2力行遅延時間だけずれて周期的にON/OFFするw相第2力行動作とを交互に繰り返し実行するように、前記各相第1変換部の前記1次側スイッチング素子及び前記各相第2変換部の前記2次側スイッチング素子を制御するとよい。 For the rotating electrical machine, the delay time is a first power running delay time in which a power transmission direction is a first direction from the DC power source toward the three-phase motor, and a forward current flows through the corresponding phase rotor coil. And a second power running delay time in which a power transmission direction is the first direction and a current in a direction opposite to the forward direction flows through the corresponding phase rotor coil, and the control unit includes a u-phase The primary-side switching element and the secondary-side switching element corresponding to the above are shifted by the first powering delay time and periodically turned ON / OFF, and shifted by the second powering delay time. The u-phase second powering operation that is periodically turned on and off alternately is repeatedly executed, and the primary-side switching element and the secondary-side switching element corresponding to the v-phase correspond to the first power-running delay time. The v-phase first powering operation that is periodically turned on / off and the v-phase second powering operation that is periodically turned on / off with a shift by the second powering delay time are alternately and repeatedly executed in the w phase. The corresponding primary side switching element and the secondary side switching element are shifted by the first powering delay time and periodically turned ON / OFF, and the second powering delay time is shifted by the second powering delay time. The primary side switching element of each phase first conversion unit and the secondary side of each phase second conversion unit so as to alternately and repeatedly execute a w-phase second power running operation that is periodically turned ON / OFF The switching element may be controlled.
かかる構成によれば、各相において、第1力行遅延時間だけずれた第1力行動作と、第2力行遅延時間だけずれた第2力行動作とを交互に繰り返し実行することにより、上述した効果を得ることができる。 According to such a configuration, in each phase, the first powering operation shifted by the first powering delay time and the second powering operation shifted by the second powering delay time are alternately and repeatedly executed, so that the above-described effects can be obtained. Can be obtained.
上記回転電機について、前記制御部は、前記u相第1力行動作の実行タイミングと、前記v相第1力行動作の実行タイミングと、前記w相第1力行動作の実行タイミングとを、所定期間ずつずらすとよい。 With respect to the rotating electrical machine, the control unit sets the execution timing of the u-phase first powering operation, the execution timing of the v-phase first powering operation, and the execution timing of the w-phase first powering operation for each predetermined period. It is good to shift.
かかる構成によれば、比較的容易に、各相に対応する駆動電力の位相をそれぞれ異ならせることができる。
上記回転電機について、前記制御部は、前記ロータの回転数に対応させて、前記u相第1力行動作及び前記u相第2力行動作を合わせたu相単位力行動作の実行周期と、前記v相第1力行動作及び前記v相第2力行動作を合わせたv相単位力行動作の実行周期と、前記w相第1力行動作及び前記w相第2力行動作を合わせたw相単位力行動作の実行周期とを制御するとよい。
According to such a configuration, the phases of the driving power corresponding to the respective phases can be made different from each other relatively easily.
For the rotating electrical machine, the control unit performs an execution cycle of the u-phase unit powering operation in which the u-phase first powering operation and the u-phase second powering operation are combined in accordance with the rotation speed of the rotor, and the v An execution cycle of a v-phase unit powering operation that combines the phase-first powering operation and the v-phase second powering operation, and a w-phase unit powering operation that combines the w-phase first powering operation and the w-phase second powering operation. It is good to control the execution cycle.
かかる構成によれば、ロータの回転と、各相ロータコイルへの通電態様とを同期させることができ、三相モータを好適に駆動させることができる。
上記回転電機について、前記u相給電部は、前記u相結合コンデンサと直列接続されたものであって前記u相結合コンデンサと協働してu相直列共振回路を構成するu相共振コイルを有し、前記u相第1変換部と前記u相直列共振回路とによって、E級動作を行うu相E級インバータが構成され、前記u相第2変換部と前記u相直列共振回路とによって、E級動作を行うu相E級コンバータが構成され、前記v相給電部は、前記v相結合コンデンサと直列接続されたものであって前記v相結合コンデンサと協働してv相直列共振回路を構成するv相共振コイルを有し、前記v相第1変換部と前記v相直列共振回路とによって、E級動作を行うv相E級インバータが構成され、前記v相第2変換部と前記v相直列共振回路とによって、E級動作を行うv相E級コンバータが構成され、前記w相給電部は、前記w相結合コンデンサと直列接続されたものであって前記w相結合コンデンサと協働してw相直列共振回路を構成するw相共振コイルを有し、前記w相第1変換部と前記w相直列共振回路とによって、E級動作を行うw相E級インバータが構成され、前記w相第2変換部と前記w相直列共振回路とによって、E級動作を行うw相E級コンバータが構成されているとよい。
According to such a configuration, the rotation of the rotor and the energization mode of each phase rotor coil can be synchronized, and the three-phase motor can be suitably driven.
In the rotating electrical machine, the u-phase power feeding unit is connected in series with the u-phase coupling capacitor, and has a u-phase resonance coil that forms a u-phase series resonance circuit in cooperation with the u-phase coupling capacitor. The u-phase first converter and the u-phase series resonance circuit constitute a u-phase E-class inverter that performs class E operation, and the u-phase second converter and the u-phase series resonance circuit A u-phase E-class converter that performs E-class operation is configured, and the v-phase power feeding unit is connected in series with the v-phase coupling capacitor, and in cooperation with the v-phase coupling capacitor, a v-phase series resonance circuit A v-phase E class inverter that performs class E operation is configured by the v-phase first converter and the v-phase series resonance circuit, and the v-phase second converter Class E operation with the v-phase series resonant circuit A v-phase E class converter is configured, and the w-phase power feeding unit is connected in series with the w-phase coupling capacitor and forms a w-phase series resonance circuit in cooperation with the w-phase coupling capacitor. A w-phase E-class inverter having a phase-resonance coil and performing a class-E operation by the w-phase first converter and the w-phase series resonant circuit, and the w-phase second converter and the w-phase series A w-phase class E converter that performs class E operation may be configured by the resonance circuit.
かかる構成によれば、E級動作によってDC/AC変換動作及びAC/AC変換動作が実現されるため、各スイッチング素子のスイッチング損失を低減できる。これにより、直流電源から三相モータへの電力伝送の効率向上を図ることができる。 According to this configuration, since the DC / AC conversion operation and the AC / AC conversion operation are realized by the class E operation, the switching loss of each switching element can be reduced. Thereby, the efficiency improvement of the electric power transmission from DC power supply to a three-phase motor can be aimed at.
ここで、E級動作を実現するためには、直列共振回路が必要となる。この点、本構成によれば、電界結合式の非接触の給電を行うのに必須の構成である結合コンデンサが直列共振回路の一部として採用されている。そして、当該直列共振回路は、E級インバータ及びE級コンバータの双方に用いられている。よって、構成の簡素化を図ることができる。 Here, in order to realize the class E operation, a series resonance circuit is required. In this regard, according to this configuration, a coupling capacitor that is an essential configuration for performing electric field coupling type non-contact power feeding is employed as a part of the series resonance circuit. The series resonant circuit is used for both the class E inverter and the class E converter. Therefore, the configuration can be simplified.
上記回転電機について、前記直流電源は、充放電が可能な蓄電装置であり、前記各相給電部は、前記三相モータにて発生した回生電力を、前記各相結合コンデンサを介して、前記蓄電装置に給電可能に構成されているとよい。 Regarding the rotating electrical machine, the DC power supply is a chargeable / dischargeable power storage device, and each of the phase power feeding units receives the regenerative power generated by the three-phase motor via the phase coupling capacitor. It is good to be comprised so that electric power feeding to an apparatus is possible.
かかる構成によれば、三相モータにて発生する回生電力を用いて蓄電装置を充電することができる。 According to this configuration, the power storage device can be charged using regenerative power generated by the three-phase motor.
この発明によれば、ブラシを用いることなく、三相モータを駆動させることができる。 According to this invention, a three-phase motor can be driven without using a brush.
以下、回転電機の一実施形態について説明する。なお、図6及び図7においては、図示の都合上、周期Tを実際よりも大きく示す。
図1に示すように、本実施形態の回転電機10は、エンジン101及びバッテリ(蓄電装置)102を有する車両100に搭載されており、ハイブリッドトランスアクスルに用いられる。なお、バッテリ102は直流電源であり、バッテリ102の蓄電電力が「電源電力」に対応する。
Hereinafter, an embodiment of a rotating electrical machine will be described. In FIGS. 6 and 7, for the sake of illustration, the period T is shown larger than the actual period.
As shown in FIG. 1, the rotating
回転電機10は、回転可能なインナーロータ11及びアウターロータ12と、回転しないように保持されているステータ13とを備えている。例えば、インナーロータ11は柱状であり、アウターロータ12及びステータ13は筒状である。両ロータ11,12及びステータ13は、径方向内側から径方向外側に向かうに従って、インナーロータ11、アウターロータ12及びステータ13の順に同心円状に配置されている。
The rotating
回転電機10は、これら両ロータ11,12とステータ13とが収容されたハウジング14(図2参照)を備えている。両ロータ11,12は、ハウジング14に対して回転可能な状態で支持されている一方、ステータ13は、ハウジング14に固定されている。この場合、インナーロータ11とアウターロータ12とは、相対回転可能となっている。
The rotating
インナーロータ11は、エンジン101の出力軸に機械的に連結されている。インナーロータ11は、エンジン101の動力が伝達されることにより、回転する。
インナーロータ11は、筒状のインナーロータコア21と、インナーロータコア21に捲回されたロータコイル22とを有している。ロータコイル22は、u相ロータコイル22uと、v相ロータコイル22vと、w相ロータコイル22wとから構成されている。インナーロータ11が回転した場合、ロータコイル22も回転する。
The inner rotor 11 is mechanically connected to the output shaft of the
The inner rotor 11 has a cylindrical
アウターロータ12は、車両100の車軸103に機械的に連結されている。このため、アウターロータ12の回転力は車軸103に伝達され、且つ、車軸103の回転力はアウターロータ12に伝達される。
The
アウターロータ12は、インナーロータコア21の外周面と対向する内周面を有する筒状のアウターロータコア23と、アウターロータコア23に埋設された永久磁石24,25とを備えている。両永久磁石24,25は、径方向にずれて埋設されている。両永久磁石24,25のうち内側に埋設されている第1永久磁石24とインナーロータ11とが対向している。
The
ステータ13は、アウターロータ12の外周面と対向する内周面を有する筒状のステータコア26と、ステータコア26に捲回されたステータコイル27とを備えている。ステータコイル27は、ロータコイル22と同様に、3つの相コイルで構成されている。ステータ13と、両永久磁石24,25のうち外側に埋設されている第2永久磁石25とが対向している。
The
かかる構成によれば、インナーロータ11(詳細にはロータコイル22)とアウターロータ12(詳細には第1永久磁石24)とによって第1電動モータ31が構成され、アウターロータ12(詳細には第2永久磁石25)とステータ13(詳細にはステータコイル27)とによって第2電動モータ32が構成されている。第1電動モータ31は、インナーロータ11を回転させる三相モータである。第2電動モータ32は、アウターロータ12を回転させる三相モータである。
According to this configuration, the first
図1に示すように、車両100には、バッテリ102の蓄電電力を、第2電動モータ32が駆動可能な三相交流に変換してステータコイル27に出力するステータインバータ33が搭載されている。ステータインバータ33は、両ロータ11,12の回転に伴って回転しないようにハウジング14又は車両100に固定されている。なお、ステータインバータ33は、回転電機10と一体化されていてもよいし、回転電機10とは別体であってもよい。
As shown in FIG. 1, the
本実施形態の回転電機10は、バッテリ102から出力される直流の蓄電電力を用いて第1電動モータ31に給電を行う電界結合式非接触給電システム40を備えている。電界結合式非接触給電システム40について以下に説明する。
The rotating
図1に示すように、電界結合式非接触給電システム40は、インナーロータ11に設けられ、ロータコイル22に対する給電を行うのに用いられる電子ユニット42を備えている。電子ユニット42は、インナーロータ11の回転に伴って回転する。
As shown in FIG. 1, the electric field coupling type non-contact
電界結合式非接触給電システム40は、蓄電電力を、予め定められた周波数を有する交流の伝送用電力(交流電力)に変換するステータ変換部43と、ステータ変換部43によって変換された伝送用電力を電子ユニット42に伝送する非接触電力伝送部44とを備えている。更に、電子ユニット42は、伝送用電力を、直流電力を介することなく、第1電動モータ31が駆動可能な三相交流に変換するロータ変換部45を備えている。なお、換言すれば、伝送用電力は非接触給電用電力とも言えるし、非接触電力伝送部44は、伝送用電力を電子ユニット42に給電する非接触給電部とも言える。
The electric field coupling type non-contact
ここで、本実施形態の電界結合式非接触給電システム40は、相ロータコイル22u〜22wに個別に給電を行う相給電部41u〜41wを備えている。
u相給電部41uは、両u相結合コンデンサCu1,Cu2を介する電界結合式の非接触の電力伝送を用いてu相ロータコイル22uに給電を行うものである。u相給電部41uは、ステータ変換部43に設けられたu相ステータ変換部(u相第1変換部)43uと、非接触電力伝送部44に設けられたu相伝送部44uと、ロータ変換部45に設けられたu相ロータ変換部(u相第2変換部)45uとを備えている。
Here, the electric field coupling type non-contact
The u-phase
v相給電部41vは、両v相結合コンデンサCv1,Cv2を介する電界結合式の非接触の電力伝送を用いてv相ロータコイル22vに給電を行うものである。v相給電部41vは、ステータ変換部43に設けられたv相ステータ変換部(v相第1変換部)43vと、非接触電力伝送部44に設けられたv相伝送部44vと、ロータ変換部45に設けられたv相ロータ変換部(v相第2変換部)45vとを備えている。
The v-phase
w相給電部41wは、両w相結合コンデンサCw1,Cw2を介する電界結合式の非接触の電力伝送を用いてw相ロータコイル22wに給電を行うものである。w相給電部41wは、ステータ変換部43に設けられたw相ステータ変換部(w相第1変換部)43wと、非接触電力伝送部44に設けられたw相伝送部44wと、ロータ変換部45に設けられたw相ロータ変換部(w相第2変換部)45wとを備えている。
The w-phase
電子ユニット42及び非接触電力伝送部44の詳細な構成について説明する。なお、各相伝送部44u〜44wの構成は基本的に同一であるため、以下の説明ではu相伝送部44uについて詳細に説明し、他の相伝送部44v,44wの説明は省略する。
Detailed configurations of the
図2に示すように、インナーロータ11は、回転軸51と、回転軸51に固定された筒状(詳細には円筒状)の絶縁部材52とを備えている。回転軸51は、エンジン101の出力軸に連結されている。絶縁部材52は、例えば樹脂等で形成されており、回転軸51を径方向外側から覆っている。回転軸51の軸線方向がインナーロータ11の軸線方向であり、絶縁部材52の軸線方向はインナーロータ11の軸線方向と一致している。
As shown in FIG. 2, the inner rotor 11 includes a
絶縁部材52の軸線方向の端部52aは、ハウジング14に形成された凹部14aに入り込んでいる。そして、絶縁部材52の軸線方向の端部52aと凹部14aの側壁面との間には、絶縁部材52を回転可能に支持する軸受53が設けられている。これにより、回転軸51及び絶縁部材52は、ハウジング14に対して回転可能に支持されている。
An
非接触電力伝送部44のu相伝送部44uは、インナーロータ11に設けられ、インナーロータ11の回転に伴って回転するu相回転電極61u,62uと、インナーロータ11の回転に伴って回転しないように保持されたu相保持電極71u,72uと、を有している。u相回転電極61u,62uとu相保持電極71u,72uとは、電界結合しており、詳細には所定の間隔を隔てて対向配置されている。
The
u相回転電極61u,62uは、絶縁部材52の外周面に固定された筒状であり、u相回転電極61u,62uの軸線方向とインナーロータ11の軸線方向とは一致している。ちなみに、両u相回転電極61u,62uは、インナーロータ11の軸線方向に離間して配置されている。
The u-phase
両u相保持電極71u,72uは、u相回転電極61u,62uよりも長い内径を有する筒状(詳細には円筒状)である。u相保持電極71u,72uは、u相回転電極61u,62uと電界結合する位置に配置されている。詳細には、第1u相保持電極71uは、第1u相回転電極61uとインナーロータ11の径方向に対向しており、第2u相保持電極72uは、第2u相回転電極62uとインナーロータ11の径方向に対向している。
Both
非接触電力伝送部44は、両u相保持電極71u,72uをハウジング14に保持するための保持部材80を備えている。保持部材80は、例えば両u相保持電極71u,72uの内径と同一の内径を有する円筒状であり、絶縁性を有している。保持部材80の軸線方向とインナーロータ11の軸線方向とは一致している。保持部材80は、ハウジング14の内面のうち凹部14aの周囲からインナーロータ11の軸線方向に起立して設けられており、ハウジング14に固定されている。保持部材80の内周面におけるu相回転電極61u,62uと径方向に対向する位置には、当該内周面から凹んだu相溝81u,82uが形成されている。u相保持電極71u,72uは、u相溝81u,82uに嵌り込んだ状態で保持部材80に固定されている。これにより、両u相保持電極71u,72uは、インナーロータ11の回転に伴って回転しないようになっている。また、回転電機10は、両u相保持電極71u,72uとu相ステータ変換部43uとを電気的に接続するu相ステータ側配線83uを備えている。
The non-contact
かかる構成によれば、電界結合している第1u相回転電極61u及び第1u相保持電極71uによって第1u相結合コンデンサCu1が構成され、電界結合している第2u相回転電極62u及び第2u相保持電極72uによって第2u相結合コンデンサCu2が構成されている。これら両u相結合コンデンサCu1,Cu2を介して、回転する電子ユニット42と、回転しないu相ステータ変換部43uとの間で伝送用電力の伝送が可能となっている。
According to this configuration, the first u-phase coupling capacitor Cu1 is configured by the first u-phase
u相ステータ変換部43uからu相ステータ側配線83uを介して両u相保持電極71u,72uに伝送用電力が入力される場合、両u相保持電極71u,72uが両u相回転電極61u,62uに伝送用電力を送電する「送電部」として機能する。そして、両u相回転電極61u,62uが両u相保持電極71u,72uから伝送用電力を非接触で受電する「受電部」として機能する。
When transmission power is input from the
なお、図示は省略するが、u相伝送部44uと同様に、v相伝送部44vは、v相ステータ変換部43vに接続された2つのv相保持電極と、インナーロータ11に設けられ、v相保持電極と対向配置された2つのv相回転電極とを有しており、v相結合コンデンサCv1,Cv2は、これらv相保持電極とv相回転電極とによって構成されている。また、w相伝送部44wは、w相ステータ変換部43wに接続された2つのw相保持電極と、インナーロータ11に設けられ、w相保持電極と対向配置された2つのw相回転電極とを有しており、w相結合コンデンサCw1,Cw2は、これらw相保持電極とw相回転電極とによって構成されている。v相伝送部44v及びw相伝送部44wは、u相伝送部44uに対して回転軸51の軸線方向に離間させて配列されている。
Although not shown in the figure, similarly to the
図2に示すように、電子ユニット42は、各種電子部品が実装される回路基板91を備えている。回路基板91は、例えば平板リング状であって、インナーロータ11に設けられている。詳細には、回路基板91は、非接触電力伝送部44に対して離れた位置にて、絶縁部材52が挿通された状態で絶縁部材52に固定されている。このため、回路基板91は、インナーロータ11の回転に伴って回転する。
As shown in FIG. 2, the
ロータ変換部45は、回路基板91に搭載されており、非接触電力伝送部44と電気的に接続されている。詳細には、絶縁部材52には、u相伝送部44uの第1u相回転電極61uと接触している第1u相バスバー92auと、第2u相回転電極62uと接触している第2u相バスバー92buとが埋設されている。両u相バスバー92au,92buは、互いに絶縁部材52の周方向にずれた位置に設けられており、インナーロータ11の軸線方向、詳細には電子ユニット42に向けて延びている。そして、両u相バスバー92au,92buは、ロータ変換部45のu相ロータ変換部45uに接続されている。これにより、両u相結合コンデンサCu1,Cu2を介して伝送される伝送用電力は、両u相バスバー92au,92buを介してu相ロータ変換部45uに入力されることとなる。
The
なお、図示は省略するが、v相伝送部44vとv相ロータ変換部45vとは、絶縁部材52に埋設されたv相バスバーを介して電気的に接続されており、w相伝送部44wとw相ロータ変換部45wとは、絶縁部材52に埋設されたw相バスバーを介して電気的に接続されている。
Although not shown, the v-
ロータ変換部45は、絶縁部材52に埋設された複数の配線93を介してロータコイル22に電気的に接続されている。詳細には、u相ロータ変換部45uは、u相配線93uを介してu相ロータコイル22uに電気的に接続されており、v相ロータ変換部45vは、v相配線93vを介してv相ロータコイル22vに電気的に接続されており、w相ロータ変換部45wは、w相配線93wを介してw相ロータコイル22wに電気的に接続されている。
The
更に、電子ユニット42は、ロータ変換部45を制御するロータコントローラ94を備えている。ロータコントローラ94は、回路基板91に実装されている。
なお、図示は省略するが、実際には、回転電機10は、ロータコントローラ94に動作電力を供給する電力供給部を備えている。電力供給部は、例えばインナーロータ11に設けられた回転電極と、回転電極と対向する位置にてハウジング14に固定された保持電極とによって構成された結合コンデンサを介して電力供給を行う。なお、ロータコントローラ94への動作電力の給電は、常に行われている構成であってもよいし、必要な処理の前段階(例えば力行動作開始前)から行われる構成でもよい。
Further, the
Although illustration is omitted, in practice, the rotating
図1に示すように、電界結合式非接触給電システム40は、ステータ変換部43を制御するとともに、ステータインバータ33を制御するステータコントローラ95を備えている。ステータコントローラ95は、両ロータ11,12の回転に伴って回転しないようにハウジング14又は車両100に固定されている。なお、ステータコントローラ95は、回転電機10と一体化されていてもよいし、別体でもよい。
As shown in FIG. 1, the electric field coupling type non-contact
ロータコントローラ94とステータコントローラ95とは、互いに情報のやり取りが可能に構成されている。詳細には、図3に示すように、電界結合式非接触給電システム40は、インナーロータ11に設けられた2つの信号用回転電極とハウジング14に固定された2つの信号用保持電極とから構成された信号用結合コンデンサCz1,Cz2を備えている。両コントローラ94,95は、両信号用結合コンデンサCz1,Cz2を介して電気的に接続されている。なお、図2においては、信号用結合コンデンサCz1,Cz2の図示は省略する。両コントローラ94,95が「制御部」に対応する。
The
なお、図3に示すように、インナーロータ11には、当該インナーロータ11の回転角を検出する回転角センサ(回転位置センサ)96が設けられている。回転角センサ96は例えばレゾルバ等である。回転角センサ96は、その検出結果をロータコントローラ94に送信する。これにより、ロータコントローラ94は、インナーロータ11の回転角及び回転数を把握可能となっている。また、ロータコントローラ94は、これらの情報をステータコントローラ95に必要に応じて送信する。
As shown in FIG. 3, the inner rotor 11 is provided with a rotation angle sensor (rotational position sensor) 96 that detects the rotation angle of the inner rotor 11. The
ここで、ステータコントローラ95は、インナーロータ11の回転数及び回転角の他に、アクセル及びブレーキの動作状況と車両100の走行状況とを把握可能に構成されている。そして、ステータコントローラ95は、これらの状況に基づいて、バッテリ102の蓄電電力を用いて第1電動モータ31を駆動させる力行動作を行うか、第1電動モータ31にて発生する回生電力を用いてバッテリ102を充電する回生動作を行うかを決定する。そして、ステータコントローラ95は、ロータコントローラ94と協働して、決定された動作を行う。
Here, the
以下、力行動作及び回生動作について、回転電機10(詳細には電界結合式非接触給電システム40)の電気的構成の詳細な説明と合わせて説明する。
まず、図3を用いて回転電機10の電気的構成について説明する。本実施形態の回転電機10は、等価回路的には、バッテリ102から第1電動モータ31のロータコイル22に向けて、ステータ変換部43、非接触電力伝送部44及びロータ変換部45が順次設けられた構成となっている。
Hereinafter, the power running operation and the regenerative operation will be described together with the detailed description of the electrical configuration of the rotating electrical machine 10 (specifically, the electric field coupling type non-contact power feeding system 40).
First, the electrical configuration of the rotating
また、各相給電部41u〜41wに着目すれば、u相給電部41uは、バッテリ102及びu相ロータコイル22uに接続されており、v相給電部41vは、バッテリ102及びv相ロータコイル22vに接続されており、w相給電部41wは、バッテリ102及びw相ロータコイル22wに接続されている。なお、本実施形態の各相ロータコイル22u〜22wはデルタ結線されている。
If attention is paid to the respective phase
ここで、各相給電部41u〜41wの電気的構成は同一である。このため、各相給電部41u〜41wのうち一例としてu相給電部41uについて以下に詳細に説明する。
u相給電部41uのu相ステータ変換部43uとu相ロータ変換部45uとは、両u相結合コンデンサCu1,Cu2を介して電気的に接続されている。u相ステータ変換部43uは、バッテリ102と両u相結合コンデンサCu1,Cu2との間に設けられており、バッテリ102の蓄電電力を伝送用電力に変換するDC/AC変換動作を行い、且つ、当該伝送用電力を両u相結合コンデンサCu1,Cu2のu相保持電極71u,72uに出力する。
Here, the electrical configurations of the phase
The
u相ステータ変換部43uは、バッテリ102に直列接続された1次側u相コイルLu1と、バッテリ102に並列接続され、且つ、双方向の電力通電と電力遮断とを切替可能な1次側u相双方向スイッチ回路97uと、1次側u相双方向スイッチ回路97uに並列接続された1次側u相シャントキャパシタCsu1とを備えている。1次側u相双方向スイッチ回路97uは、1次側u相コイルLu1に対して後段(詳細には両u相結合コンデンサCu1,Cu2側)に設けられている。1次側u相シャントキャパシタCsu1は、1次側u相双方向スイッチ回路97uに対して後段に設けられている。すなわち、1次側u相シャントキャパシタCsu1は、1次側u相コイルLu1と両u相結合コンデンサCu1,Cu2との間に設けられている。
The
1次側u相双方向スイッチ回路97uは、互いに直列接続された2つの1次側u相スイッチング素子Qu1,Qu2を有している。両1次側u相スイッチング素子Qu1,Qu2は、例えばn型のパワーMOSFETで構成されている。両1次側u相スイッチング素子Qu1,Qu2のドレイン同士が接続されている。第1の1次側u相スイッチング素子Qu1のソースが1次側u相コイルLu1を介してバッテリ102の+端子に接続されており、第2の1次側u相スイッチング素子Qu2のソースがバッテリ102の−端子に接続されている。
The primary-side u-phase
また、1次側u相スイッチング素子Qu1,Qu2は、ソース・ドレイン間に接続された1次側u相ボディダイオード(寄生ダイオード)Dbu1,Dbu2を有している。両1次側u相ボディダイオードDbu1,Dbu2は、互いに逆向きとなっている。1次側u相双方向スイッチ回路97uは、両1次側u相スイッチング素子Qu1,Qu2がON状態である場合には、どちらの方向にも電流を流すことができ、両1次側u相スイッチング素子Qu1,Qu2がOFF状態である場合には、いずれの方向に電圧が印加されても電流を流さない回路である。
Further, the primary side u-phase switching elements Qu1 and Qu2 have primary side u-phase body diodes (parasitic diodes) Dbu1 and Dbu2 connected between the source and the drain. Both primary-side u-phase body diodes Dbu1, Dbu2 are opposite to each other. The primary-side u-phase
u相ロータ変換部45uは、両u相結合コンデンサCu1,Cu2と、u相ロータコイル22uとの間に設けられている。u相ロータ変換部45uは、両u相結合コンデンサCu1,Cu2のu相回転電極61u,62uによって受電された伝送用電力を、第1電動モータ31が駆動可能な三相交流のうちu相に対応する駆動電力に直接変換するAC/AC変換動作を行い、且つ、当該u相に対応する駆動電力をu相ロータコイル22uに出力する。
The
u相ロータ変換部45uは、両u相結合コンデンサCu1,Cu2を介して、u相ステータ変換部43uと左右対称の回路構成となっている。詳細には、u相ロータ変換部45uは、u相ロータコイル22uに直列接続された2次側u相コイルLu2と、u相ロータコイル22uに並列接続され且つ双方向の電力通電と電力遮断とを切替可能な2次側u相双方向スイッチ回路98uと、2次側u相双方向スイッチ回路98uに並列接続された2次側u相シャントキャパシタCsu2とを備えている。2次側u相コイルLu2は、u相ロータコイル22uに対して前段(詳細には両u相結合コンデンサCu1,Cu2側)に設けられている。2次側u相双方向スイッチ回路98uは、2次側u相コイルLu2よりも前段に設けられている。2次側u相シャントキャパシタCsu2は、2次側u相双方向スイッチ回路98uよりも前段に設けられている。すなわち、2次側u相シャントキャパシタCsu2は、2次側u相コイルLu2と両u相結合コンデンサCu1,Cu2との間に設けられており、両u相結合コンデンサCu1,Cu2を介して、1次側u相シャントキャパシタCsu1と並列接続されている。
The
2次側u相双方向スイッチ回路98uは、互いに直列接続された2つの2次側u相スイッチング素子Qu3,Qu4を有している。両2次側u相スイッチング素子Qu3,Qu4は、例えばn型のパワーMOSFETで構成されている。両2次側u相スイッチング素子Qu3,Qu4のドレイン同士が接続されている。第1の2次側u相スイッチング素子Qu3のソースが2次側u相コイルLu2を介してu相ロータコイル22uの一端に接続されており、第2の2次側u相スイッチング素子Qu4のソースがu相ロータコイル22uの上記一端とは反対側の他端に接続されている。
The secondary-side u-phase
また、2次側u相スイッチング素子Qu3,Qu4は、ソース・ドレイン間に接続された2次側u相ボディダイオード(寄生ダイオード)Dbu3,Dbu4を有している。両2次側u相ボディダイオードDbu3,Dbu4は、互いに逆向きとなっている。2次側u相双方向スイッチ回路98uは、両2次側u相スイッチング素子Qu3,Qu4がON状態である場合には、どちらの方向にも電流を流すことができ、両2次側u相スイッチング素子Qu3,Qu4がOFF状態である場合には、いずれの方向に電圧が印加されても電流を流さない回路である。
The secondary u-phase switching elements Qu3 and Qu4 include secondary u-phase body diodes (parasitic diodes) Dbu3 and Dbu4 connected between the source and the drain. Both secondary side u-phase body diodes Dbu3 and Dbu4 are opposite to each other. The secondary-side u-phase
更に、電界結合式非接触給電システム40は、両u相コイルLu1,Lu2とは別に第1u相結合コンデンサCu1に直列接続されたものであって第1u相結合コンデンサCu1と協働してu相直列共振回路99uを構成するu相共振コイルLu3を備えている。u相共振コイルLu3は、両u相シャントキャパシタCsu1,Csu2の間に設けられている。詳細には、u相共振コイルLu3は、1次側u相コイルLu1と第1u相保持電極71uとを接続する配線上に設けられている。本実施形態では、u相ステータ変換部43uがu相共振コイルLu3を有している。
Further, the electric field coupling type non-contact
かかる構成によれば、各u相スイッチング素子Qu1〜Qu4が周期的にON/OFFすることにより、バッテリ102からu相ロータコイル22uに向かう電力伝送(換言すれば給電)が可能となっているとともに、u相ロータコイル22uからバッテリ102に向かう電力伝送が可能となっている。すなわち、本実施形態のu相給電部41uは、両u相結合コンデンサCu1,Cu2を介する双方向の非接触電力伝送が可能となっている。なお、各u相スイッチング素子Qu1〜Qu4のON状態とは導通状態とも言え、OFF状態は遮断状態(非導通状態)とも言える。
According to such a configuration, the u-phase switching elements Qu1 to Qu4 are periodically turned on / off, thereby enabling power transmission (in other words, feeding) from the
ここで、u相ステータ変換部43u及びu相直列共振回路99uが、E級動作によって蓄電電力を伝送用電力に変換するu相E級インバータEiuを構成している。そして、u相直列共振回路99u及びu相ロータ変換部45uが、E級動作によって伝送用電力を直流電力に変換するu相E級コンバータEcuを構成している。換言すれば、電界結合式非接触給電システム40は、u相E級インバータEiu及びu相E級コンバータEcuの双方の一部として機能しているu相直列共振回路99uとを備えている。
Here, the
伝送用電力の電力値は、第1電動モータ31が駆動可能な三相交流のうち一相分を生成できる程度に設定されている。この場合、両u相結合コンデンサCu1,Cu2のキャパシタンスは、上記伝送用電力を伝送できるように伝送用電力の周波数及び電圧値に対応させて設定されている。また、両u相シャントキャパシタCsu1,Csu2のキャパシタンス及び各u相コイルLu1,Lu2,Lu3のインダクタンスは、E級動作条件を満たすように、両u相結合コンデンサCu1,Cu2のキャパシタンスに対応させて設定されている。E級動作条件とは、各u相スイッチング素子Qu1〜Qu4のターンオン時に各u相スイッチング素子Qu1〜Qu4の印加電圧が「0」であるとともに印加電圧波形の傾きが「0」となる条件である。
The power value of the transmission power is set such that one phase can be generated from the three-phase AC that can be driven by the first
なお、両u相結合コンデンサCu1,Cu2のキャパシタンスは、u相回転電極61u,62u及びu相保持電極71u,72uの軸線方向の長さや、u相回転電極61u,62uの径とu相保持電極71u,72uの径との比率等に基づいて決まる。この場合、両u相結合コンデンサCu1,Cu2のキャパシタンスを高くしようとすると、u相伝送部44uは大型になり易い。
The capacitances of both u-phase coupling capacitors Cu1 and Cu2 are the lengths of the u-phase
v相給電部41vのv相ステータ変換部43vは、u相ステータ変換部43uと同様に、1次側v相コイルLv1と、1次側v相双方向スイッチ回路97vと、1次側v相シャントキャパシタCsv1とを備えている。1次側v相双方向スイッチ回路97vは、1次側v相ボディダイオードDbv1,Dbv2を有する1次側v相スイッチング素子Qv1,Qv2を備えている。相給電部41vのv相ロータ変換部45vは、u相ロータ変換部45uと同様に、2次側v相コイルLv2と、2次側v相双方向スイッチ回路98vと、2次側v相シャントキャパシタCsv2とを備えている。2次側v相双方向スイッチ回路98vは、2次側v相ボディダイオードDbv3,Dbv4を有する2次側v相スイッチング素子Qv3,Qv4を備えている。v相給電部41vは、第1v相結合コンデンサCv1と協働してv相直列共振回路99vを構成するv相共振コイルLv3を備えている。v相直列共振回路99vとv相ステータ変換部43vとによってv相E級インバータEivが構成され、v相直列共振回路99vとv相ロータ変換部45vとによってv相E級コンバータEcvが構成されている。これらの構成は、u相給電部41uの対応する構成と同一である。
Similarly to the
同様に、w相給電部41wのw相ステータ変換部43wは、u相ステータ変換部43uと同様に、1次側w相コイルLw1と、1次側w相双方向スイッチ回路97wと、1次側w相シャントキャパシタCsw1とを備えている。1次側w相双方向スイッチ回路97wは、1次側w相ボディダイオードDbw1,Dbw2を有する1次側w相スイッチング素子Qw1,Qw2を備えている。相給電部41wのw相ロータ変換部45wは、u相ロータ変換部45uと同様に、2次側w相コイルLw2と、2次側w相双方向スイッチ回路98wと、2次側w相シャントキャパシタCsw2とを備えている。2次側w相双方向スイッチ回路98wは、2次側w相ボディダイオードDbw3,Dbw4を有する2次側w相スイッチング素子Qw3,Qw4を備えている。w相給電部41wは、第1w相結合コンデンサCw1と協働してw相直列共振回路99wを構成するw相共振コイルLw3を備えている。w相直列共振回路99wとw相ステータ変換部43wとによってw相E級インバータEiwが構成され、w相直列共振回路99wとw相ロータ変換部45wとによってw相E級コンバータEcwが構成されている。これらの構成は、u相給電部41uの対応する構成と同一である。
Similarly, the w-phase
ステータコントローラ95は、両1次側u相スイッチング素子Qu1,Qu2、両1次側v相スイッチング素子Qv1,Qv2、及び両1次側w相スイッチング素子Qw1,Qw2(以降これらを単に各1次側スイッチング素子Qu1〜Qw2ともいう)を制御することにより、各相E級インバータEiu〜Eiwを動作させる。
The
ロータコントローラ94は、両2次側u相スイッチング素子Qu3,Qu4、両2次側v相スイッチング素子Qv3,Qv4及び両2次側w相スイッチング素子Qw3,Qw4(以降これらを単に各2次側スイッチング素子Qu3〜Qw4ともいう)を制御することにより、各相E級コンバータEcu〜Ecwを動作させる。
The
ここで、両コントローラ94,95における各u相スイッチング素子Qu1〜Qu4のスイッチング制御の詳細について以下に説明する。
ステータコントローラ95は、周期的にHI/LOWに切り替わるクロック信号CKを用いて両1次側u相スイッチング素子Qu1,Qu2を周期的にON/OFFさせることにより、u相E級インバータEiuを動作させる。
Here, the details of the switching control of the u-phase switching elements Qu1 to Qu4 in both
The
ちなみに、ステータコントローラ95は、両1次側u相スイッチング素子Qu1,Qu2を同時にON/OFFさせる。つまり、両1次側u相スイッチング素子Qu1,Qu2のスイッチング態様は同期している。換言すれば、両1次側u相スイッチング素子Qu1,Qu2のスイッチング波形は同一となっている。
Incidentally, the
更にステータコントローラ95は、上記クロック信号CKをロータコントローラ94に送信する。この場合、クロック信号CKは、信号用結合コンデンサCz1,Cz2を伝送する際に微分される。このため、ロータコントローラ94は、クロック信号CKの微分波形を受信することとなる。これに対して、ロータコントローラ94は、クロック信号CKの微分波形からクロック信号CKを生成(復元)する回路を有している。これにより、ロータコントローラ94は、クロック信号CKを把握できる。
Further, the
ロータコントローラ94は、クロック信号CKに基づいて、両1次側u相スイッチング素子Qu1,Qu2よりも遅延時間Tdだけ遅延させて両2次側u相スイッチング素子Qu3,Qu4を周期的にON/OFFさせることにより、u相E級コンバータEcuを動作させる。この場合、ロータコントローラ94は、両2次側u相スイッチング素子Qu3,Qu4を同時にON/OFFさせる。つまり、両2次側u相スイッチング素子Qu3,Qu4のスイッチング態様は同期している。換言すれば、両2次側u相スイッチング素子Qu3,Qu4のスイッチング波形は同一となっている。
Based on the clock signal CK, the
ここで、各u相スイッチング素子Qu1〜Qu4のスイッチング周波数は同一であり、詳細にはクロック信号CKの周波数と同一である。また、各u相スイッチング素子Qu1〜Qu4のオンオフのデューティ比は同一である。このため、図4(a)及び図4(b)に示すように、各u相スイッチング素子Qu1〜Qu4は、両1次側u相スイッチング素子Qu1,Qu2の立ち上がりタイミングに対して両2次側u相スイッチング素子Qu3,Qu4の立ち上がりタイミングが遅延時間Tdだけ遅れた状態で、同一の周期TでON/OFFしている。周期Tが各u相スイッチング素子Qu1〜Qu4のスイッチングの周期に相当する。 Here, the switching frequencies of the u-phase switching elements Qu1 to Qu4 are the same, and specifically the same as the frequency of the clock signal CK. The on / off duty ratios of the u-phase switching elements Qu1 to Qu4 are the same. For this reason, as shown in FIGS. 4A and 4B, each of the u-phase switching elements Qu1 to Qu4 is arranged on both secondary sides with respect to the rising timing of both primary-side u-phase switching elements Qu1 and Qu2. The u-phase switching elements Qu3 and Qu4 are turned on / off at the same cycle T with the rising timing delayed by the delay time Td. The period T corresponds to the switching period of the u-phase switching elements Qu1 to Qu4.
ちなみに、各u相スイッチング素子Qu1〜Qu4のスイッチング周波数は、伝送用電力の周波数と一致している。そして、上記スイッチング周波数(換言すれば伝送用電力の周波数)は、駆動電力の周波数よりも高く設定されており、例えば少なくとも100倍以上高く設定されている。 Incidentally, the switching frequency of each of the u-phase switching elements Qu1 to Qu4 matches the frequency of the transmission power. The switching frequency (in other words, the frequency of transmission power) is set to be higher than the frequency of drive power, and is set to be at least 100 times higher, for example.
ここで、本発明者は、電力伝送方向(換言すれば給電方向)や電力値が、遅延時間Tdに依存している特性を見出した。当該特性について図5を用いて説明する。
図5は、遅延時間Tdと、電力伝送方向及び伝送される電力値との関係を示すグラフである。図5においては、バッテリ102からu相ロータコイル22u(第1電動モータ31)に向かう方向を第1方向とし、u相ロータコイル22uからバッテリ102に向かう方向を第2方向としている。また、図5中の実線の電源グラフPt1は、遅延時間Tdに対するバッテリ102の電力消費を示すグラフであり、図5中の一点鎖線の負荷グラフPt2は、遅延時間Tdに対するu相ロータコイル22uの電力消費を示すグラフである。
Here, the inventor has found a characteristic that the power transmission direction (in other words, the feeding direction) and the power value depend on the delay time Td. The characteristics will be described with reference to FIG.
FIG. 5 is a graph showing the relationship between the delay time Td, the power transmission direction, and the transmitted power value. In FIG. 5, the direction from the
図5に示すように、電力伝送方向は、遅延時間Tdに応じて異なっている。詳細には、電力伝送方向は、遅延時間Tdが0〜T/2である場合には第2方向となり、遅延時間TdがT/2〜Tである場合には第1方向となる。なお、遅延時間TdがT/2である場合、バッテリ102の電力消費とu相ロータコイル22uの電力消費とが打ち消し合って「0」となる。この場合、第1方向及び第2方向のどちらにも電力伝送は行われない。
As shown in FIG. 5, the power transmission direction differs depending on the delay time Td. Specifically, the power transmission direction is the second direction when the delay time Td is 0 to T / 2, and is the first direction when the delay time Td is T / 2 to T. When the delay time Td is T / 2, the power consumption of the
また、バッテリ102及びu相ロータコイル22uの電力消費は、遅延時間Tdに応じて変動している。この場合、遅延時間Tdが0〜T/2の範囲内で、バッテリ102及びu相ロータコイル22uの電力消費が最大となる遅延時間Tdを第1回生遅延時間Tdr1とする。遅延時間Tdが第1回生遅延時間Tdr1に設定されている場合、u相ロータコイル22uからバッテリ102に向けて伝送される電力値が最大となる。
Further, the power consumption of the
また、遅延時間TdがT/2〜Tの範囲内で、バッテリ102及びu相ロータコイル22uの電力消費が最大となる遅延時間Tdを第1力行遅延時間Tdp1とする。遅延時間Tdが第1力行遅延時間Tdp1に設定されている場合、バッテリ102からu相ロータコイル22uに向けて伝送される電力値が最大となる。
Further, the delay time Td in which the power consumption of the
遅延時間Tdが0〜T/2である場合、バッテリ102の電力消費がu相ロータコイル22uの電力消費よりも小さくなっている。両者の差は、両u相結合コンデンサCu1,Cu2を介する非接触電力伝送を含めたu相ロータ変換部45uからu相ステータ変換部43uまでの電力伝送の損失を示す。
When delay time Td is 0 to T / 2, the power consumption of
遅延時間TdがT/2〜Tである場合、u相ロータコイル22uの電力消費がバッテリ102の電力消費よりも小さくなっている。両者の差は、両u相結合コンデンサCu1,Cu2を介する非接触電力伝送を含めたu相ステータ変換部43uからu相ロータ変換部45uまでの電力伝送の損失を示す。
When delay time Td is T / 2 to T, the power consumption of
なお、バッテリ102の電力消費とは、電力伝送方向が第1方向である場合には放電による電力消費であり、電力伝送方向が第2方向である場合には充電による電力消費である。
Note that the power consumption of the
また、u相ロータコイル22uの電力消費とは、電力伝送方向が第1方向である場合には第1電動モータ31の駆動に係る電力消費であり、電力伝送方向が第2方向である場合には出力される回生電力による電力消費である。
The power consumption of the
本実施形態のステータコントローラ95は、両1次側u相スイッチング素子Qu1,Qu2に対する両2次側u相スイッチング素子Qu3,Qu4の遅延時間Tdを周期的に変更することにより、直流電力を介することなく、伝送用電力とu相に対応する駆動電力との双方向のAC/AC変換動作を行う。
The
詳細には、遅延時間Tdが第1力行遅延時間Tdp1に設定された状態で両1次側u相スイッチング素子Qu1,Qu2と両2次側u相スイッチング素子Qu3,Qu4とが周期的にON/OFFする動作をu相第1力行動作とする。第1力行遅延時間Tdp1は、電力伝送方向が第1方向であり、且つ、u相ロータコイル22uに順方向(換言すれば正方向)の電流が流れる遅延時間Tdである。
Specifically, both primary-side u-phase switching elements Qu1 and Qu2 and both secondary-side u-phase switching elements Qu3 and Qu4 are periodically turned on / off with delay time Td set to first powering delay time Tdp1. The operation to turn off is the u-phase first powering operation. The first power running delay time Tdp1 is a delay time Td in which the power transmission direction is the first direction and a forward (in other words, positive direction) current flows through the
また、遅延時間Tdが第2力行遅延時間Tdp2に設定された状態で両1次側u相スイッチング素子Qu1,Qu2と両2次側u相スイッチング素子Qu3,Qu4とが周期的にON/OFFする動作をu相第2力行動作とする。第2力行遅延時間Tdp2は、第1力行遅延時間Tdp1よりもT/2だけ減算した値である。第2力行遅延時間Tdp2は、電力伝送方向が第1方向であり、且つ、u相ロータコイル22uに順方向とは逆方向(換言すれば負方向)の電流が流れる遅延時間Tdである。すなわち、遅延時間Tdは、電力伝送方向が第1方向であって、u相ロータコイル22uに流れる電流の向きが相違する第1力行遅延時間Tdp1及び第2力行遅延時間Tdp2を含む。
Also, both primary-side u-phase switching elements Qu1 and Qu2 and both secondary-side u-phase switching elements Qu3 and Qu4 are periodically turned ON / OFF in a state where the delay time Td is set to the second powering delay time Tdp2. The operation is a u-phase second powering operation. The second powering delay time Tdp2 is a value obtained by subtracting T / 2 from the first powering delay time Tdp1. The second power running delay time Tdp2 is a delay time Td in which the power transmission direction is the first direction and the current in the reverse direction (in other words, the negative direction) flows in the
かかる構成において、図6(a)及び図6(b)に示すように、両コントローラ94,95は、力行動作時には、u相第1力行動作とu相第2力行動作とが交互に繰り返し実行されるように、各u相スイッチング素子Qu1〜Qu4を周期的にON/OFFさせる。これにより、u相E級インバータEiu(詳細にはu相ステータ変換部43u)では、蓄電電力を伝送用電力に変換するDC/AC変換動作が行われ、u相E級コンバータEcu(詳細にはu相ロータ変換部45u)では、伝送用電力を駆動電力に変換するAC/AC変換動作が行われて、u相に対応する交流の駆動電力が生成される。
In such a configuration, as shown in FIGS. 6 (a) and 6 (b), both
詳細には、図6(c)に示すように、u相第1力行動作によって、駆動電力に係る順方向の電流が生成され、u相第2力行動作によって、駆動電力に係る逆方向の電流が生成される。この場合、第1力行遅延時間Tdp1は、駆動電力の順方向の電流に対応する遅延時間Tdであり、第2力行遅延時間Tdp2は、駆動電力の逆方向の電流に対応する遅延時間Tdとも言える。なお、u相第1力行動作及びu相第2力行動作を合わせてu相単位力行動作とすると、両コントローラ94,95は、u相単位力行動作を繰り返し実行するとも言える。
Specifically, as shown in FIG. 6C, a forward current related to the driving power is generated by the u-phase first powering operation, and a reverse current related to the driving power is generated by the u-phase second powering operation. Is generated. In this case, the first power running delay time Tdp1 is a delay time Td corresponding to the forward current of the drive power, and the second power running delay time Tdp2 can also be said to be a delay time Td corresponding to the current in the reverse direction of the drive power. . Note that if the u-phase first powering operation and the u-phase second powering operation are combined to form a u-phase unit powering operation, it can be said that both
すなわち、u相ロータ変換部45uは、両2次側u相スイッチング素子Qu3,Qu4が両1次側u相スイッチング素子Qu1,Qu2に対して遅延時間Tdだけ遅延した状態で周期的にON/OFFすることによりu相ロータコイル22uに電力を出力し、且つ、遅延時間Tdに応じてu相ロータコイル22uに流れる電流の向きを切り替える。
That is, the u-phase
上述した遅延時間Tdだけずらしたスイッチング制御、及び、遅延時間Tdに対する電力伝送方向の特性は、u相に限られず、v相及びw相についても同様である。
すなわち、両1次側v相スイッチング素子Qv1,Qv2と両2次側v相スイッチング素子Qv3,Qv4とが第1力行遅延時間Tdp1だけずれた状態で周期的にON/OFFする動作をv相第1力行動作とする。そして、両1次側v相スイッチング素子Qv1,Qv2と両2次側v相スイッチング素子Qv3,Qv4とが第2力行遅延時間Tdp2だけずれた状態で周期的にON/OFFする動作をv相第2力行動作とする。
The above-described switching control shifted by the delay time Td and the characteristics of the power transmission direction with respect to the delay time Td are not limited to the u phase, and the same applies to the v phase and the w phase.
That is, the operation in which both primary-side v-phase switching elements Qv1 and Qv2 and both secondary-side v-phase switching elements Qv3 and Qv4 are periodically turned on / off in a state shifted by the first power running delay time Tdp1. One power running operation is assumed. Then, the operation of periodically turning ON / OFF both primary-side v-phase switching elements Qv1, Qv2 and both secondary-side v-phase switching elements Qv3, Qv4 by the second power running delay time Tdp2 is performed. Two power running operations are assumed.
そして、図6(d)及び図6(e)に示すように、両コントローラ94,95は、力行動作時には、v相第1力行動作及びv相第2力行動作が交互に繰り返し実行されるように各v相スイッチング素子Qv1〜Qv4を周期的にON/OFFさせる。これにより、図6(f)に示すように、三相交流のうちv相に対応する交流の駆動電力の電流が生成される。v相第1力行動作及びv相第2力行動作を合わせてv相単位力行動作とすると、両コントローラ94,95は、v相単位力行動作を繰り返し実行するとも言える。
Then, as shown in FIGS. 6D and 6E, the
同様に、両1次側w相スイッチング素子Qw1,Qw2と両2次側w相スイッチング素子Qw3,Qw4とが第1力行遅延時間Tdp1だけずれた状態で周期的にON/OFFする動作をw相第1力行動作とする。そして、両1次側w相スイッチング素子Qw1,Qw2と両2次側w相スイッチング素子Qw3,Qw4とが第2力行遅延時間Tdp2だけずれた状態で周期的にON/OFFする動作をw相第2力行動作とする。 Similarly, the operation in which both primary-side w-phase switching elements Qw1 and Qw2 and both secondary-side w-phase switching elements Qw3 and Qw4 are periodically turned on / off in a state shifted by the first power running delay time Tdp1 is performed in the w-phase. The first power running operation is assumed. Then, the operation in which both primary side w-phase switching elements Qw1, Qw2 and both secondary side w-phase switching elements Qw3, Qw4 are periodically turned on / off in a state shifted by the second power running delay time Tdp2 is performed. Two power running operations are assumed.
そして、図6(g)及び図6(h)に示すように、両コントローラ94,95は、力行動作時には、w相第1力行動作及びw相第2力行動作が交互に繰り返し実行されるように各w相スイッチング素子Qw1〜Qw4を周期的にON/OFFさせる。これにより、図6(i)に示すように、三相交流のうちw相に対応する交流の駆動電力の電流が生成される。w相第1力行動作及びw相第2力行動作を合わせてw相単位力行動作とすると、両コントローラ94,95は、w相単位力行動作を繰り返し実行するとも言える。
6 (g) and FIG. 6 (h), the
本実施形態では、各相単位力行動作の実行期間である単位力行動作期間Taは同一に設定されている。また、各相第1力行動作において、実行期間(以降第1力行動作期間Ta1という)及び遅延時間Tdは、それぞれ同一に設定されている。そして、各相第2力行動作において、実行期間(以降第2力行動作期間Ta2という)及び遅延時間Tdは、それぞれ同一に設定されている。つまり、各相単位力行動作の動作態様は同一である。 In the present embodiment, the unit power running operation period Ta that is the execution period of each phase unit power running operation is set to be the same. In each phase first power running operation, the execution period (hereinafter referred to as the first power running operation period Ta1) and the delay time Td are set to be the same. In each phase second powering operation, the execution period (hereinafter referred to as the second powering operation period Ta2) and the delay time Td are set to be the same. That is, the operation mode of each phase unit power running operation is the same.
両コントローラ94,95は、単位力行動作期間Ta、及び、当該単位力行動作期間Taの逆数である単位力行動作周波数ftを、インナーロータ11の回転数に対応させて制御する。詳細には、両コントローラ94,95は、単位力行動作周波数ftがインナーロータ11の回転数と同一となるように、単位力行動作周波数ftを制御する。例えば、両コントローラ94,95は、インナーロータ11の回転数が高くなるに従って単位力行動作周波数ftを高くする。そして、両コントローラ94,95は、インナーロータ11の回転数が一定となった場合には、単位力行動作周波数ftを維持する。これにより、u相ロータコイル22uの通電態様とインナーロータ11とが同期する。ちなみに、単位力行動作周波数ftは、各相の駆動電力の周波数である。
Both the
図6に示すように、両コントローラ94,95は、力行動作時には、u相単位力行動作の実行タイミングと、v相単位力行動作の実行タイミングと、w相単位力行動作の実行タイミングとを所定期間ずつずらす。u相単位力行動作の実行タイミングはu相第1力行動作の実行タイミングとも言え、v相単位力行動作の実行タイミングはv相第1力行動作の実行タイミングとも言え、w相単位力行動作の実行タイミングはw相第1力行動作の実行タイミングとも言える。また、実行タイミングとは、動作の開始タイミングとも言える。
As shown in FIG. 6, during the power running operation, both
詳細には、両コントローラ94,95は、各相単位力行動作がそれぞれ単位力行動作期間Taの1/3ずつずれるように各相給電部41u〜41wを制御する。すなわち、両コントローラ94,95は、各相ロータ変換部45u〜45wによって変換された各相の駆動電力の位相を120度ずつずらしている。
Specifically, the
なお、本実施形態では、第1力行動作期間Ta1と第2力行動作期間Ta2とは同一に設定されている。つまり、第1力行動作期間Ta1と第2力行動作期間Ta2との比率は「1」である。但し、これに限られず、上記比率は任意である。 In the present embodiment, the first powering operation period Ta1 and the second powering operation period Ta2 are set to be the same. That is, the ratio between the first powering operation period Ta1 and the second powering operation period Ta2 is “1”. However, it is not restricted to this, The said ratio is arbitrary.
次に、図7等を用いて、回生動作時における両コントローラ94,95の制御態様について説明する。回生動作時においては、各相ロータコイル22u〜22wにて、交流の回生電力が発生する。
Next, the control mode of both
両コントローラ94,95は、回生動作時には、各スイッチング素子Qu1〜Qw4を周期的にON/OFFさせるとともに、インナーロータ11の回転角に基づいて遅延時間Tdを変更することにより、交流の回生電力を、当該回生電力の周波数よりも高い周波数の伝送用電力に変換するAC/AC変換動作を行う。
During the regenerative operation, the
説明の便宜上、まずu相について説明する。
遅延時間Tdが第1回生遅延時間Tdr1に設定された状態で両1次側u相スイッチング素子Qu1,Qu2と両2次側u相スイッチング素子Qu3,Qu4とが周期的にON/OFFする動作をu相第1回生動作とする。第1回生遅延時間Tdr1は、電力伝送方向が第2方向であって、第1u相結合コンデンサCu1側が正電位となり且つ第2u相結合コンデンサCu2側が負電位となる遅延時間Tdである。
For convenience of explanation, the u phase will be described first.
In the state where the delay time Td is set to the first regeneration delay time Tdr1, the both primary-side u-phase switching elements Qu1 and Qu2 and both the secondary-side u-phase switching elements Qu3 and Qu4 are periodically turned ON / OFF. The u-phase first regeneration operation is performed. The first regeneration delay time Tdr1 is a delay time Td in which the power transmission direction is the second direction, the first u-phase coupling capacitor Cu1 side has a positive potential, and the second u-phase coupling capacitor Cu2 side has a negative potential.
また、遅延時間Tdが第2回生遅延時間Tdr2に設定された状態で両1次側u相スイッチング素子Qu1,Qu2と両2次側u相スイッチング素子Qu3,Qu4とが周期的にON/OFFする動作をu相第2回生動作とする。第2回生遅延時間Tdr2は、第1回生遅延時間Tdr1よりもT/2だけ加算した値である。第2回生遅延時間Tdr2は、電力伝送方向が第2方向であって、第1u相結合コンデンサCu1側が負電位となり且つ第2u相結合コンデンサCu2側が正電位となる遅延時間Tdである。すなわち、遅延時間Tdは、電力伝送方向が第2方向であって、電圧印加方向が相違する第1回生遅延時間Tdr1と第2回生遅延時間Tdr2とを含む。 Further, both primary-side u-phase switching elements Qu1 and Qu2 and both secondary-side u-phase switching elements Qu3 and Qu4 are periodically turned ON / OFF in a state where the delay time Td is set to the second regeneration delay time Tdr2. The operation is the u-phase second regeneration operation. The second regeneration delay time Tdr2 is a value obtained by adding T / 2 to the first regeneration delay time Tdr1. The second regeneration delay time Tdr2 is a delay time Td in which the power transmission direction is the second direction, the first u-phase coupling capacitor Cu1 side has a negative potential, and the second u-phase coupling capacitor Cu2 side has a positive potential. That is, the delay time Td includes the first regeneration delay time Tdr1 and the second regeneration delay time Tdr2 in which the power transmission direction is the second direction and the voltage application direction is different.
また、u相第1回生動作とu相第2回生動作とを合わせてu相単位回生動作とし、u相単位回生動作の実行期間である単位回生動作期間Trの逆数を単位回生動作周波数frとする。単位回生動作期間Trは、u相第1回生動作の実行期間Tr1とu相第2回生動作の実行期間Tr2とを合わせた期間である。 The u-phase first regenerative operation and the u-phase second regenerative operation are combined into a u-phase unit regenerative operation, and the reciprocal of the unit regenerative operation period Tr that is the execution period of the u-phase unit regenerative operation is set as the unit regenerative operation frequency fr. To do. The unit regeneration operation period Tr is a period in which the execution phase Tr1 of the u-phase first regeneration operation and the execution period Tr2 of the u-phase second regeneration operation are combined.
かかる構成において、ロータコントローラ94は、回転角センサ96の検出結果に基づいて、u相ロータコイル22uにて発生する回生電力の電圧の印加方向が切り替わるタイミング、例えば第1u相結合コンデンサCu1側が負電位から正電位に切り替わるタイミング及び回生電力の周波数を把握する。そして、図7(a)及び図7(b)に示すように、両コントローラ94,95は、第1u相結合コンデンサCu1側が負電位から正電位に切り替わるタイミングとu相第1回生動作の開始タイミングとが同期し、且つ、単位回生動作周波数frが回生電力の周波数と一致した状態で、u相第1回生動作とu相第2回生動作とを交互に繰り返し実行させる。
In such a configuration, the
同様に、各v相スイッチング素子Qv1〜Qv4において、u相第1回生動作及びu相第2回生動作に対応する動作を、v相第1回生動作及びv相第2回生動作とする。ロータコントローラ94は、回転角センサ96の検出結果に基づいて、v相ロータコイル22vにて発生する回生電力の電圧の印加方向が切り替わるタイミング、詳細には第1v相結合コンデンサCv1側が負電位から正電位に切り替わるタイミングを把握する。
Similarly, in each of the v-phase switching elements Qv1 to Qv4, operations corresponding to the u-phase first regeneration operation and the u-phase second regeneration operation are referred to as a v-phase first regeneration operation and a v-phase second regeneration operation. Based on the detection result of the
そして、図7(c)及び図7(d)に示すように、両コントローラ94,95は、第1v相結合コンデンサCv1側が負電位から正電位に切り替わるタイミングとv相第1回生動作の開始タイミングとが同期し、且つ、単位回生動作周波数frが回生電力の周波数と一致した状態で、v相第1回生動作とv相第2回生動作とを交互に繰り返し実行させる。
Then, as shown in FIGS. 7C and 7D, the
また、各w相スイッチング素子Qw1〜Qw4において、u相第1回生動作及びu相第2回生動作に対応する動作を、w相第1回生動作及びw相第2回生動作とする。ロータコントローラ94は、回転角センサ96の検出結果に基づいて、w相ロータコイル22wにて発生する回生電力の電圧の印加方向が切り替わるタイミング、詳細には第1w相結合コンデンサCw1側が負電位から正電位に切り替わるタイミングを把握する。
In each of the w-phase switching elements Qw1 to Qw4, operations corresponding to the u-phase first regeneration operation and the u-phase second regeneration operation are referred to as a w-phase first regeneration operation and a w-phase second regeneration operation. Based on the detection result of the
そして、図7(e)及び図7(f)に示すように、両コントローラ94,95は、第1w相結合コンデンサCw1側が負電位から正電位に切り替わるタイミングとw相第1回生動作の開始タイミングとが同期し、且つ、単位回生動作周波数frが回生電力の周波数と一致した状態で、w相第1回生動作とw相第2回生動作とを交互に繰り返し実行させる。
Then, as shown in FIGS. 7E and 7F, the
かかる構成によれば、各相給電部41u〜41wにて、回生電力を用いたバッテリ102への給電が行われる。詳細には、各相ロータ変換部45u〜45w(換言すれば各相E級コンバータEcu〜Ecw)にて、回生電力を伝送用電力に変換するAC/AC変換動作が行われる。そして、上記伝送用電力が各相結合コンデンサCu1〜Cw2を介して各相ステータ変換部43u〜43w(換言すれば各相E級インバータEiu〜Eiw)に伝送され、各相ステータ変換部43u〜43wにて、伝送用電力を直流電力に変換するAC/DC変換動作が行われる。この場合、両コントローラ94,95は、回生ブレーキの必要量に応じて、伝送用電力の電力値を可変制御してもよい。
According to such a configuration, power is supplied to the
そして、両コントローラ94,95は、インナーロータ11の回転数が予め定められた下限値を下回ったことに基づいて、各相給電部41u〜41wによる給電を停止させる。詳細には、両コントローラ94,95は、各スイッチング素子Qu1〜Qw4をOFF状態に維持する。なお、両コントローラ94,95は、第1電動モータ31の空転時には、各相給電部41u〜41wの動作を停止させる。
And both
以上のことから、電界結合式非接触給電システム40は、各相結合コンデンサCu1〜Cw2を介する双方向の非接触電力伝送が可能となっている。なお、u相ロータコイル22uからバッテリ102に向かう電力伝送が行われる場合には、両u相回転電極61u,62uが両u相保持電極71u,72uに伝送用電力を送電する「送電部」として機能し、両u相保持電極71u,72uが両u相回転電極61u,62uから伝送用電力を非接触で受電する「受電部」として機能する。他の相についても同様である。
From the above, the electric field coupling type non-contact
次に本実施形態の作用について説明する。
各相結合コンデンサCu1〜Cw2を介する非接触の電力伝送により、インナーロータ11に設けられた相ロータコイル22u〜22wに対して給電が行われる。また、相ロータコイル22u〜22wにて回生電力が発生した場合には、各相結合コンデンサCu1〜Cw2を介する非接触電力伝送を含む、相ロータコイル22u〜22wからバッテリ102に向かう電力伝送が行われ、バッテリ102が充電される。
Next, the operation of this embodiment will be described.
Power is supplied to the
以上詳述した本実施形態によれば以下の効果を奏する。
(1)回転電機10は、インナーロータ11とインナーロータ11に設けられた各相ロータコイル22u〜22wを有する三相モータとしての第1電動モータ31とを備えている。そして、回転電機10は、複数の相ロータコイル22u〜22wに対応させて複数の相給電部41u〜41wを備えている。詳細には、回転電機10は、各相結合コンデンサCu1〜Cw2を介する電界結合式の非接触の電力伝送を用いて、3つの相ロータコイル22u〜22wに対して給電を行う3つの相給電部41u〜41wを備えている。
According to the embodiment described above in detail, the following effects are obtained.
(1) The rotating
かかる構成によれば、各相給電部41u〜41wによって、インナーロータ11に設けられた各相ロータコイル22u〜22wに対する非接触給電が実現されている。これにより、ブラシを設けることなく、インナーロータ11への給電を行うことができる。
According to this configuration, non-contact power feeding to the respective phase rotor coils 22 u to 22 w provided in the inner rotor 11 is realized by the respective phase
また、相ロータコイル22u〜22wに対して個別に相給電部41u〜41wが設けられているため、各相給電部41u〜41wによる給電態様を個別に制御することにより、各相ロータコイル22u〜22wの通電態様を個別に制御することができる。これにより、三相交流を生成する三相インバータを設けることなく、第1電動モータ31を駆動させることができる。
Moreover, since the phase
特に、本実施形態では、3つの相給電部41u〜41wが設けられているため、1つ当たりの相給電部が要求される要求電力値が小さくて済む。詳細には、各相給電部41u〜41wは、少なくとも1相分の駆動電力を給電することができればよい。これにより、各相結合コンデンサCu1〜Cw2のキャパシタンスを低くすることができる。
In particular, in the present embodiment, since three phase
詳述すると、結合コンデンサを介する電界結合式の非接触の電力伝送においては、電力伝送が可能な電力値は、結合コンデンサのキャパシタンスが高くなるほど、大きくなる。このため、第1電動モータ31を駆動させるために、大きな電力を伝送させようとすると、結合コンデンサのキャパシタンスを高くする必要が生じる。しかしながら、結合コンデンサのキャパシタンスは、電極の形状や電極間距離等に依存するため、要求電力値によっては、製造や配置が困難な非現実的な結合コンデンサが求められる不都合が生じ得る。これに対して、本実施形態では、1つ当たりの相給電部が要求される要求電力値が小さくて済むため、要求電力値を満たす各相結合コンデンサCu1〜Cw2のキャパシタンスを低くできる。これにより、上記不都合を抑制できる。
More specifically, in the electric field coupling type non-contact power transmission via the coupling capacitor, the power value at which the power can be transmitted increases as the capacitance of the coupling capacitor increases. For this reason, in order to drive the 1st
(2)u相結合コンデンサCu1,Cu2は、インナーロータ11の回転に伴って回転しないように保持されたu相保持電極71u,72uと、インナーロータ11に設けられ且つu相保持電極71u,72uと対向配置されたu相回転電極61u,62uとで構成されている。同様に、v相結合コンデンサCv1,Cv2は、互いに対向配置されたv相保持電極とv相回転電極とによって構成され、w相結合コンデンサCw1,Cw2は、互いに対向配置されたw相保持電極とw相回転電極とによって構成されている。
(2) The u-phase coupling capacitors Cu1 and Cu2 are provided with
かかる構成において、相給電部41u〜41wは、直流電源であるバッテリ102から出力される直流の蓄電電力を、予め定められた周波数の交流の伝送用電力に変換するDC/AC変換動作を行い、且つ、当該伝送用電力を各相結合コンデンサCu1〜Cw2の保持電極に出力する相ステータ変換部43u〜43wを備えている。また、相給電部41u〜41wは、インナーロータ11に設けられ、各相結合コンデンサCu1〜Cw2の回転電極によって受電された伝送用電力を、第1電動モータ31が駆動可能な三相交流のうち対応する相の駆動電力に、直流電力を介することなく変換するAC/AC変換動作を行う相ロータ変換部45u〜45wを備えている。相ロータ変換部45u〜45wは、変換された各相に対応する駆動電力を、対応する相ロータコイル22u〜22wに出力する。
In such a configuration, the phase
かかる構成によれば、各相ステータ変換部43u〜43wによって蓄電電力が伝送用電力に変換され、その変換された伝送用電力が各相結合コンデンサCu1〜Cw2を介してインナーロータ11に伝送される。そして、インナーロータ11に設けられた各相ロータ変換部45u〜45wによって、伝送用電力が各相に対応する駆動電力に変換される。これにより、蓄電電力を用いて第1電動モータ31を駆動させることができる。
According to such a configuration, the stored power is converted to transmission power by the phase
特に、本実施形態では、各相ロータ変換部45u〜45wによって、伝送用電力が直流電力を介することなく駆動電力に変換される。これにより、インナーロータ11に、伝送用電力を整流する回路と、整流された直流電力を駆動電力に変換する回路とをそれぞれ設ける必要がないため、インナーロータ11の構成の簡素化を図ることができる。また、各相ロータコイル22u〜22wに対して半波の直流電力を出力する構成と比較して、第1電動モータ31にて大きなトルクを発生させることができる。
In particular, in the present embodiment, the transmission power is converted into driving power by the respective phase
(3)u相ステータ変換部43uは、2つの1次側u相スイッチング素子Qu1,Qu2を有し、当該両1次側u相スイッチング素子Qu1,Qu2が周期的にON/OFFすることにより、DC/AC変換動作を行う。v相ステータ変換部43vは、両1次側v相スイッチング素子Qv1,Qv2を有し、当該両1次側v相スイッチング素子Qv1,Qv2が周期的にON/OFFすることにより、DC/AC変換動作を行う。w相ステータ変換部43wは、両1次側w相スイッチング素子Qw1,Qw2を有し、当該両1次側w相スイッチング素子Qw1,Qw2が周期的にON/OFFすることにより、DC/AC変換動作を行う。
(3) The
u相ロータ変換部45uは、2つの2次側u相スイッチング素子Qu3,Qu4を有している。u相ロータ変換部45uは、両2次側u相スイッチング素子Qu3,Qu4が両1次側u相スイッチング素子Qu1,Qu2に対して遅延時間Tdだけ遅延した状態で周期的にON/OFFすることによりu相ロータコイル22uに電力を出力し且つ遅延時間Tdに応じてu相ロータコイル22uに流れる電流の向きを切り替えるように構成されている。詳細には、u相ロータ変換部45uは、u相ロータコイル22uに並列接続され、且つ、双方向の電力伝送が可能な2次側u相双方向スイッチ回路98uを備えている。
The
また、v相ロータ変換部45v及びw相ロータ変換部45wについても、u相ロータ変換部45uと同様に構成されている。そして、回転電機10は、各1次側スイッチング素子Qu1〜Qw2と各2次側スイッチング素子Qu3〜Qw4とを制御する両コントローラ94,95を備えている。
The v-phase
かかる構成において、両コントローラ94,95は、各2次側スイッチング素子Qu3〜Qw4の立ち上がりタイミングが、同一相の1次側スイッチング素子Qu1〜Qw2の立ち上がりタイミングよりも遅延時間Tdだけ遅延した状態で各スイッチング素子Qu1〜Qw4を周期的にON/OFFさせる。そして、両コントローラ94,95は、上記遅延時間Tdを周期的に変更することにより、各相ステータ変換部43u〜43wのDC/AC変換動作及び各相ロータ変換部45u〜45wのAC/AC変換動作を実行させる。
In such a configuration, the
かかる構成によれば、相ロータ変換部45u〜45wが、遅延時間Tdに応じて相ロータコイル22u〜22wに流れる電流の向きを順方向と逆方向とに切り替えるように構成されているため、遅延時間Tdを周期的に変更することにより、伝送用電力から交流の駆動電力を生成することができる。これにより、電力伝送経路を切り替えるスイッチ等を設けることなく、AC/AC変換動作を実現できるため、構成の簡素化を図ることができる。また、遅延時間Tdの変更という比較的簡素な制御で、AC/AC変換動作を実現できる。
According to this configuration, the
(4)遅延時間Tdは、電力伝送方向が第1方向となり、且つ、相ロータコイル22u〜22wに順方向の電流が流れる第1力行遅延時間Tdp1と、電力伝送方向が第1方向となり、且つ、相ロータコイル22u〜22wに順方向とは逆方向の電流が流れる第2力行遅延時間Tdp2とを含む。ここで、各1次側スイッチング素子Qu1〜Qw2と各2次側スイッチング素子Qu3〜Qw4との同一相同士が第1力行遅延時間Tdp1だけずれて周期的にON/OFFする動作をそれぞれ、u相第1力行動作、v相第1力行動作及びw相第1力行動作とする。各1次側スイッチング素子Qu1〜Qw2と各2次側スイッチング素子Qu3〜Qw4との同一相同士が第2力行遅延時間Tdp2だけずれて周期的にON/OFFする動作をそれぞれ、u相第2力行動作、v相第2力行動作及びw相第2力行動作とする。
(4) The delay time Td is the first power running delay time Tdp1 in which the power transmission direction is the first direction and the forward current flows through the
両コントローラ94,95は、u相第1力行動作とu相第2力行動作とが交互に繰り返し実行され、v相第1力行動作とv相第2力行動作とが交互に繰り返し実行され、w相第1力行動作とw相第2力行動作とが交互に繰り返し実行されるように各スイッチング素子Qu1〜Qw4を制御する。
Both
かかる構成によれば、各相において、第1力行遅延時間Tdp1だけずれた第1力行動作と、第2力行遅延時間Tdp2だけずれた第2力行動作とが交互に繰り返し実行されることにより、各相に対応する交流の駆動電力が生成される。これにより、(3)の効果を得ることができる。 According to such a configuration, in each phase, the first powering operation shifted by the first powering delay time Tdp1 and the second powering operation shifted by the second powering delay time Tdp2 are alternately and repeatedly executed. AC drive power corresponding to the phase is generated. Thereby, the effect (3) can be obtained.
(5)両コントローラ94,95は、各相第1力行動作の実行タイミングを所定期間(例えば単位力行動作期間Taの1/3)ずつ異ならせている。これにより、比較的容易に、各相に対応する駆動電力の位相をそれぞれ異ならせることができる。
(5) Both
(6)両コントローラ94,95は、インナーロータ11の回転数に対応させて、各相単位力行動作の実行周期である単位力行動作期間Ta(換言すれば単位力行動作周波数ft)を制御する。これにより、インナーロータ11の回転と、各相ロータコイル22u〜22wへの通電態様とを同期させることができ、第1電動モータ31を好適に駆動させることができる。また、上記単位力行動作期間Taを変更することにより、インナーロータ11の回転数制御を行うことができる。
(6) The
(7)伝送用電力の周波数は、単位力行動作期間Taの逆数である単位力行動作周波数ftよりも高く設定されている。かかる構成によれば、第1電動モータ31を好適に駆動させることができるとともに、各相結合コンデンサCu1〜Cw2を介する非接触の電力伝送を好適に行うことができる。
(7) The frequency of the transmission power is set to be higher than the unit powering operation frequency ft that is the reciprocal of the unit powering operation period Ta. According to such a configuration, the first
詳述すると、例えば、インナーロータ11の回転数に応じて決まる単位力行動作周波数ftと同一周波数の伝送用電力で各相結合コンデンサCu1〜Cw2を介する非接触の電力伝送を行うことも考えられる。しかしながら、各相結合コンデンサCu1〜Cw2を介する電界結合式の非接触の電力伝送においては、電力伝送が可能な電力値は、伝送用電力の周波数及び各相結合コンデンサCu1〜Cw2のキャパシタンスで決まる。このため、仮に伝送用電力の周波数を単位力行動作周波数ftと同一に設定すると、要求電力値を満たすために必要なキャパシタンスが非常に高くなってしまう。 More specifically, for example, it is conceivable to perform non-contact power transmission via the phase coupling capacitors Cu1 to Cw2 with transmission power having the same frequency as the unit power running operation frequency ft determined according to the rotational speed of the inner rotor 11. However, in the electric field coupling type non-contact power transmission via the phase coupling capacitors Cu1 to Cw2, the power value at which power transmission is possible is determined by the frequency of the transmission power and the capacitance of the phase coupling capacitors Cu1 to Cw2. For this reason, if the frequency of the transmission power is set to be the same as the unit powering operation frequency ft, the capacitance required to satisfy the required power value becomes very high.
これに対して、本実施形態では、伝送用電力の周波数は、単位力行動作周波数ftよりも高く設定されている。これにより、要求電力値を満たすための各相結合コンデンサCu1〜Cw2のキャパシタンスを低くすることができる。よって、インナーロータ11の回転と各相ロータコイル22u〜22wの通電態様とを同期させつつ、要求電力値の伝送用電力を非接触で好適に電力伝送させることができる。換言すれば、各相ロータ変換部45u〜45wは周波数変換を行うものとも言える。
On the other hand, in the present embodiment, the frequency of the transmission power is set higher than the unit powering operation frequency ft. Thereby, the capacitance of each phase coupling capacitor Cu1-Cw2 for satisfy | filling a request | requirement electric power value can be made low. Therefore, it is possible to suitably transmit power for transmission of the required power value in a non-contact manner while synchronizing the rotation of the inner rotor 11 and the energization mode of the respective
(8)u相給電部41uは、第1u相結合コンデンサCu1と直列接続されたものであって第1u相結合コンデンサCu1と協働してu相直列共振回路99uを構成するu相共振コイルLu3を備えている。v相給電部41vは、第1v相結合コンデンサCv1と直列接続されたものであって第1v相結合コンデンサCv1と協働してv相直列共振回路99vを構成するv相共振コイルLv3を備えている。w相給電部41wは、第1w相結合コンデンサCw1と直列接続されたものであって第1w相結合コンデンサCw1と協働してw相直列共振回路99wを構成するw相共振コイルLw3を備えている。
(8) The u-phase
そして、相直列共振回路99u,99v,99wと相ステータ変換部43u,43v,43wとによってE級動作を行う相E級インバータEiu,Eiv,Eiwが構成され、相直列共振回路99u,99v,99wと相ロータ変換部45u,45v,45wとによってE級動作を行う相E級コンバータEcu,Ecv,Ecwが構成されている。
Phase
かかる構成によれば、E級動作によって電力変換動作が行われるため、各スイッチング素子Qu1〜Qw4のスイッチング損失の低減を図ることができる。詳述すると、E級動作とは、各スイッチング素子Qu1〜Qw4のターンオン時における各スイッチング素子Qu1〜Qw4の印加電圧及び印加電圧の傾きが「0」となる動作モードである。この場合、ターンオン時にZVS動作が実現されるとともに、ターンオフ損失が最小となる。これにより、電界結合式非接触給電システム40の効率向上を図ることができる。
According to such a configuration, since the power conversion operation is performed by the class E operation, the switching loss of each of the switching elements Qu1 to Qw4 can be reduced. More specifically, the class E operation is an operation mode in which the applied voltage of each switching element Qu1 to Qw4 and the gradient of the applied voltage are “0” when the switching elements Qu1 to Qw4 are turned on. In this case, ZVS operation is realized at turn-on, and turn-off loss is minimized. Thereby, the efficiency improvement of the electric field coupling type non-contact electric
ここで、E級動作を実現するためには、直列共振回路が必要となる。この点、本実施形態では、電界結合式の非接触の電力伝送(換言すれば給電)を行うのに必須の構成である第1u相結合コンデンサCu1、第1v相結合コンデンサCv1及び第1w相結合コンデンサCw1が相直列共振回路99u,99v,99wの一部として採用されている。これにより、専用のコンデンサを別途設ける構成と比較して、構成の簡素化を図ることができる。
Here, in order to realize the class E operation, a series resonance circuit is required. In this regard, in the present embodiment, the first u-phase coupling capacitor Cu1, the first v-phase coupling capacitor Cv1, and the first w-phase coupling, which are indispensable components for performing electric field coupling type non-contact power transmission (in other words, feeding). Capacitor Cw1 is employed as part of phase series
更に、上記相直列共振回路99u,99v,99wは、相E級インバータEiu,Eiv,Eiw及び相E級コンバータEcu,Ecv,Ecwの双方に用いられている。よって、相E級インバータEiu,Eiv,Eiw及び相E級コンバータEcu,Ecv,Ecwの双方において専用の直列共振回路を設ける構成と比較して、構成の簡素化を図ることができる。
Further, the phase
(9)各相給電部41u〜41wは、第1電動モータ31にて発生した回生電力を、各相結合コンデンサCu1〜Cw2を介して、バッテリ102に給電可能に構成されている。これにより、回生電力を用いてバッテリ102を充電することができる。
(9) The phase
(10)両コントローラ94,95は、インナーロータ11の回転位置に対応させて、u相第1回生動作とu相第2回生動作とが交互に繰り返し実行されるように、各u相スイッチング素子Qu1〜Qu4を周期的にON/OFFさせる。各v相スイッチング素子Qv1〜Qv4及び各w相スイッチング素子Qw1〜Qw4についても同様である。これにより、回生電力をバッテリ102の充電に用いることができるため、回生電力を用いたバッテリ102の充電を、効率よく行うことができる。
(10) The
(11)回転電機10は、インナーロータ11に対して径方向外側に配置され、インナーロータ11と個別に回転可能なアウターロータ12を備えている。第1電動モータ31は、インナーロータ11のロータコイル22とアウターロータ12の第1永久磁石24とによって構成されている。この場合、回転するインナーロータ11に設けられたロータコイル22に給電する必要が生じる。これに対して、本実施形態では、ロータコイル22に給電するものとして非接触電力伝送部44が採用されている。これにより、ダブルロータ型の回転電機10において、ブラシレス化を図ることができる。
(11) The rotating
なお、上記実施形態は以下のように変更してもよい。
○ 1次側の双方向スイッチ回路は必須ではない。例えば、図8に示すように、u相ステータ変換部43uは、1次側u相双方向スイッチ回路97uに代えて、1次側u相ボディダイオードDbu1を有する1石の1次側u相スイッチング素子Qu1を備えている構成でもよい。
In addition, you may change the said embodiment as follows.
○ The primary side bidirectional switch circuit is not essential. For example, as shown in FIG. 8, the u-phase
また、図9に示すように、u相ステータ変換部43uは、1次側u相双方向スイッチ回路97uに代えて、1次側u相スイッチング素子Qu1と、当該1次側u相スイッチング素子Qu1と直列に接続された第1u相ダイオードDu1と、これらの直列接続体に対して並列に接続された第2u相ダイオードDu2とを有する構成でもよい。第1u相ダイオードDu1の順方向と1次側u相ボディダイオードDbu1の順方向とは互いに逆向きとなっている。第2u相ダイオードDu2は、第1u相ダイオードDu1とは順方向が逆になるように設けられている。この場合、1次側スイッチング素子の数の削減を図ることができる。つまり、1相当たりの1次側スイッチング素子の数は1つであってもよいし、3つ以上であってもよい。
Further, as shown in FIG. 9, the
○ 2次側の双方向スイッチ回路の具体的な回路構成は任意である。例えば、図8に示すように、2次側u相双方向スイッチ回路111uは、4つのダイオードからなるu相ブリッジ回路111auと、u相ブリッジ回路111auの中間点同士を接続するu相配線111bu上に設けられた2次側u相スイッチング素子Qu3とを有する構成でもよい。
○ The specific circuit configuration of the bidirectional switch circuit on the secondary side is arbitrary. For example, as shown in FIG. 8, the secondary-side u-phase
また、例えば、図9に示すように、2次側u相双方向スイッチ回路121uは、第1の2次側u相スイッチング素子Qu3及び第3u相ダイオードDu3の直列接続体と、第2の2次側u相スイッチング素子Qu4及び第4u相ダイオードDu4の直列接続体とを有する構成でもよい。両直列接続体は、電力伝送方向が互いに逆向きになるように、並列接続されているとよい。
Also, for example, as shown in FIG. 9, the secondary-side u-phase
○ 相ステータ変換部43u〜43wは、DC/AC変換動作を行うことができれば、その具体的な回路構成は任意であり、例えばE級動作条件を満たさなくてもよい。
○ 相ロータ変換部45u〜45wは、AC/AC変換動作を行うことができれば、その具体的な回路構成は任意であり、例えばE級動作条件を満たさなくてもよい。
As long as the
As long as the
○ 相ロータ変換部は、伝送用電力を直流電力に変換するAC/DC変換動作を行うものであってもよい。この場合であっても、各相ロータコイル22u〜22wへの直流電力の入力タイミングを、相ロータ変換部ごとに異ならせることにより、各相ロータコイル22u〜22wの通電態様を三相交流に近づけることができ、それを通じて第1電動モータ31を駆動させることができる。但し、第1電動モータ31にて発生させるトルクを大きくすることができる点に着目すれば、AC/AC変換動作を行う構成の方が好ましい。
The phase rotor conversion unit may perform an AC / DC conversion operation that converts transmission power into DC power. Even in this case, by changing the input timing of DC power to each
なお、AC/DC変換動作を行う相ロータ変換部の回路構成は任意であるが、例えば2次側の双方向スイッチ回路に代えて、ボディダイオードを有する1石の2次側スイッチング素子を採用すること等が考えられる。この場合、インナーロータ11に設けられるスイッチング素子の数の削減を図ることができる。 The circuit configuration of the phase rotor converter that performs the AC / DC conversion operation is arbitrary. For example, instead of the bidirectional switch circuit on the secondary side, a single secondary switching element having a body diode is employed. It is conceivable. In this case, the number of switching elements provided in the inner rotor 11 can be reduced.
また、各相ロータコイル22u〜22wへの直流電力の入力タイミングを、相ロータ変換部ごとに異ならせる具体的な構成は、任意である。例えば、相ごとに実行タイミングを異ならせて、各相の2次側スイッチング素子のスイッチング制御を断続的に構成でもよいし、2次側スイッチング素子とは別に入力タイミングを制御するための専用のスイッチを設け、当該スイッチを制御する構成でもよい。
Moreover, the specific structure which changes the input timing of the direct-current power to each
○ ステータ変換部とロータ変換部とは、同一の回路構成に限られず、異なる回路構成であってもよい。
○ 第1力行遅延時間Tdp1、第2力行遅延時間Tdp2、両力行遅延時間Tdp1,Tdp2の比率、第1回生遅延時間Tdr1、第2回生遅延時間Tdr2及び両回生遅延時間Tdr1,Tdr2の比率のうち少なくとも1つのパラメータは、相ごとに異なっていてもよい。
The stator conversion unit and the rotor conversion unit are not limited to the same circuit configuration, and may be different circuit configurations.
○ Of the ratio of the first power running delay time Tdp1, the second power running delay time Tdp2, the ratio of both power running delay times Tdp1, Tdp2, the first regeneration delay time Tdr1, the second regeneration delay time Tdr2, and the ratio of both regeneration delay times Tdr1, Tdr2. The at least one parameter may be different for each phase.
○ 相ロータ変換部45u〜45wの出力電力の電力値が遅延時間Tdに応じて変動することに着目して、両コントローラ94,95は、遅延時間Tdを変更することにより、上記出力電力の電力値の可変制御を行ってもよい。つまり、遅延時間Tdは、両回生遅延時間Tdr1,Tdr2、又は、両力行遅延時間Tdp1,Tdp2に限られない。
○ Focusing on the fact that the power value of the output power of the
○ ステータコントローラ95が、各2次側スイッチング素子Qu3〜Qw4を制御してもよい。この場合、ステータコントローラ95は、遅延時間Tdを決定し、クロック信号CKに対して当該遅延時間Tdだけ遅延させた制御信号を、信号用結合コンデンサCz1,Cz2を介して、インナーロータ11に設けられた波形整形部に送信する。波形整形部は、制御信号の微分波形から制御信号を生成(復元)し、その生成された制御信号を各2次側スイッチング素子Qu3〜Qw4に出力するとよい。これにより、ロータコントローラ94の簡素化を図ることができる。この場合、ロータコントローラ94は、必要に応じて、回転角センサ96の検出結果をステータコントローラ95に送信するとよい。
The
○ 相ロータ変換部45u,45v,45wが相共振コイルLu3,Lv3,Lw3を備えていてもよい。詳細には、u相共振コイルLu3は、第1u相結合コンデンサCu1と2次側u相コイルLu2とを接続する配線上にあってもよい。
The
○ 結合コンデンサを構成する回転電極と保持電極との具体的な構成は任意である。例えば、両電極は、絶縁部材52が挿通された円板リング状であってインナーロータ11の軸線方向に互いに対向する構成であってもよい。
○ The specific configuration of the rotating electrode and the holding electrode constituting the coupling capacitor is arbitrary. For example, the two electrodes may have a disk ring shape through which the insulating
○ 各相E級インバータEiu〜Eiwは昇圧又は降圧の電圧値変換を行ってもよく、各相E級コンバータEcu〜Ecwは昇圧又は降圧の電圧値変換を行ってもよい。
○ 結合コンデンサの数は任意であり、例えば互いに並列接続された複数の結合コンデンサを用いて非接触の電力伝送を行ってもよい。
Each phase E class inverter Eiu to Eiw may perform step-up or step-down voltage value conversion, and each phase E class converter Ecu to Ecw may perform step-up or step-down voltage value conversion.
The number of coupling capacitors is arbitrary. For example, non-contact power transmission may be performed using a plurality of coupling capacitors connected in parallel to each other.
○ スイッチング素子は、n型のMOSFETに限られず、IGBT等任意である。
○ 直流電源はバッテリ102であったが、これに限られず、充放電が可能な蓄電装置であれば、任意であり、例えば電気二重層キャパシタ等でもよい。
O The switching element is not limited to an n-type MOSFET, but is arbitrary such as an IGBT.
The direct current power source is the
○ 回転電機10は、コイルが設けられたロータを少なくとも1つ有していればよい。例えば、回転電機は、1つのロータとステータとを有する構成であってもよい。また、回転電機は、ステータ13が省略され、2つのロータを有する構成であってもよい。
The rotary
○ 回転電機10は、ハイブリッドトランスアクスルに用いられていたが、他の用途に用いられてもよい。また、車両は、エンジンと蓄電装置とを有する車両に限られず任意である。
The rotary
次に、上記実施形態及び別例から把握できる好適な一例について以下に記載する。
(イ)前記u相第2変換部は、少なくとも前記2次側スイッチング素子を用いて構成されたものであって、双方向に電流を流すことができる2次側u相双方向スイッチ回路を備え、当該2次側u相双方向スイッチ回路は前記u相ロータコイルに並列接続され、前記v相第2変換部は、少なくとも前記2次側スイッチング素子を用いて構成されたものであって、双方向に電流を流すことができる2次側v相双方向スイッチ回路を備え、当該2次側v相双方向スイッチ回路は前記v相ロータコイルに並列接続され、前記w相第2変換部は、少なくとも前記2次側スイッチング素子を用いて構成されたものであって、双方向に電流を流すことができる2次側w相双方向スイッチ回路を備え、当該2次側w相双方向スイッチ回路は前記w相ロータコイルに並列接続されている請求項3に記載の回転電機。
Next, a preferable example that can be grasped from the embodiment and another example will be described below.
(A) The u-phase second conversion unit is configured using at least the secondary-side switching element, and includes a secondary-side u-phase bidirectional switch circuit capable of flowing a current bidirectionally. The secondary-side u-phase bidirectional switch circuit is connected in parallel to the u-phase rotor coil, and the v-phase second converter is configured using at least the secondary-side switching element, A secondary-side v-phase bidirectional switch circuit capable of passing a current in the direction, the secondary-side v-phase bidirectional switch circuit is connected in parallel to the v-phase rotor coil, and the w-phase second conversion unit includes: The secondary side w-phase bidirectional switch circuit is configured using at least the secondary side switching element and includes a secondary side w-phase bidirectional switch circuit capable of flowing a current bidirectionally. W-phase rotorcoy The rotating electrical machine according to
10…回転電機、11…インナーロータ、12…アウターロータ、13…ステータ、22…ロータコイル、22u…u相ロータコイル、22v…v相ロータコイル、22w…w相ロータコイル、31…第1電動モータ(三相モータ)、40…電界結合式非接触給電システム、41u…u相給電部、41v…v相給電部、41w…w相給電部、42…電子ユニット、43…ステータ変換部、43u…u相ステータ変換部、43v…v相ステータ変換部、43w…w相ステータ変換部、44…非接触電力伝送部、44u…u相伝送部、44v…v相伝送部、44w…w相伝送部、45…ロータ変換部、45u…u相ロータ変換部、45v…v相ロータ変換部、45w…w相ロータ変換部、61u,62u…u相回転電極、71u,72u…u相保持電極、94…ロータコントローラ、95…ステータコントローラ、96…回転角センサ、97u〜97w…1次側の相双方向スイッチ回路、98u〜98w…2次側の相双方向スイッチ回路、99u〜99w…相直列共振回路、100…車両、102…バッテリ(直流電源)、Cu1,Cu2…u相結合コンデンサ、Cv1,Cv2…v相結合コンデンサ、Cw1,Cw2…w相結合コンデンサ、Ecu〜Ecw…相E級コンバータ、Eiu〜Eiw…相E級インバータ、Lu3〜Lw3…相共振コイル、Qu1〜Qw2…1次側スイッチング素子、Qu3〜Qw4…2次側スイッチング素子、Td…遅延時間、Tdp1…第1力行遅延時間、Tdp2…第2力行遅延時間。
DESCRIPTION OF
Claims (8)
前記ロータに設けられたu相ロータコイル、v相ロータコイル及びw相ロータコイルを有する三相モータと、
u相結合コンデンサを介する電界結合式の非接触の電力伝送を用いて、前記u相ロータコイルに対して給電を行うu相給電部と、
v相結合コンデンサを介する電界結合式の非接触の電力伝送を用いて、前記v相ロータコイルに対して給電を行うv相給電部と、
w相結合コンデンサを介する電界結合式の非接触の電力伝送を用いて、前記w相ロータコイルに対して給電を行うw相給電部と、
を備えていることを特徴とする回転電機。 A rotor,
A three-phase motor having a u-phase rotor coil, a v-phase rotor coil and a w-phase rotor coil provided in the rotor;
a u-phase power feeding unit that feeds power to the u-phase rotor coil using electric field coupling type non-contact power transmission via a u-phase coupling capacitor;
a v-phase power feeding unit that feeds power to the v-phase rotor coil by using electric field coupling type non-contact power transmission via a v-phase coupling capacitor;
a w-phase power feeding unit that feeds power to the w-phase rotor coil using electric field coupling type non-contact power transmission through a w-phase coupling capacitor;
A rotating electric machine comprising:
前記u相給電部は、
直流電源から出力される直流の電源電力を予め定められた周波数の交流電力に変換するDC/AC変換動作を行い、且つ、当該交流電力を前記u相結合コンデンサの前記保持電極に出力するu相第1変換部と、
前記ロータに設けられ、前記u相結合コンデンサの前記回転電極によって受電された交流電力を、前記三相モータが駆動可能な三相交流のうちu相に対応する駆動電力に、直流電力を介することなく変換するAC/AC変換動作を行い、且つ、当該u相に対応する駆動電力を前記u相ロータコイルに出力するu相第2変換部と、
を備え、
前記v相給電部は、
前記電源電力を前記交流電力に変換するDC/AC変換動作を行い、且つ、当該交流電力を前記v相結合コンデンサの前記保持電極に出力するv相第1変換部と、
前記ロータに設けられ、前記v相結合コンデンサの前記回転電極によって受電された交流電力を、前記三相交流のうちv相に対応する駆動電力に、直流電力を介することなく変換するAC/AC変換動作を行い、且つ、当該v相に対応する駆動電力を前記v相ロータコイルに出力するv相第2変換部と、
を備え、
前記w相給電部は、
前記電源電力を前記交流電力に変換するDC/AC変換動作を行い、且つ、当該交流電力を前記w相結合コンデンサの前記保持電極に出力するw相第1変換部と、
前記ロータに設けられ、前記w相結合コンデンサの前記回転電極によって受電された交流電力を、前記三相交流のうちw相に対応する駆動電力に、直流電力を介することなく変換するAC/AC変換動作を行い、且つ、当該w相に対応する駆動電力を前記w相ロータコイルに出力するw相第2変換部と、
を備えている請求項1に記載の回転電機。 Each of the phase coupling capacitors is composed of a holding electrode that is held so as not to rotate with the rotation of the rotor, and a rotating electrode that is provided on the rotor and disposed opposite to the holding electrode,
The u-phase power feeding unit is
A u-phase that performs a DC / AC conversion operation for converting a DC power source output from a DC power source into an AC power having a predetermined frequency, and outputs the AC power to the holding electrode of the u-phase coupling capacitor. A first conversion unit;
AC power supplied to the rotor and received by the rotating electrode of the u-phase coupling capacitor is passed through DC power to drive power corresponding to the u-phase among the three-phase AC that can be driven by the three-phase motor. A u-phase second converter that performs an AC / AC conversion operation to convert the u-phase, and outputs drive power corresponding to the u-phase to the u-phase rotor coil;
With
The v-phase power feeding unit is
A v-phase first converter that performs a DC / AC conversion operation for converting the power source power to the AC power, and outputs the AC power to the holding electrode of the v-phase coupling capacitor;
AC / AC conversion provided in the rotor for converting AC power received by the rotating electrode of the v-phase coupling capacitor into driving power corresponding to the v phase of the three-phase AC without passing through DC power A v-phase second converter that performs an operation and outputs drive power corresponding to the v-phase to the v-phase rotor coil;
With
The w-phase power feeding unit is
A w-phase first converter that performs a DC / AC conversion operation for converting the power supply power to the AC power, and outputs the AC power to the holding electrode of the w-phase coupling capacitor;
AC / AC conversion provided in the rotor for converting AC power received by the rotating electrode of the w-phase coupling capacitor into driving power corresponding to the w-phase of the three-phase AC without passing through DC power A w-phase second converter that performs an operation and outputs drive power corresponding to the w-phase to the w-phase rotor coil;
The rotating electrical machine according to claim 1, comprising:
前記各相第2変換部はそれぞれ、2次側スイッチング素子を有し、当該2次側スイッチング素子が同一相の前記1次側スイッチング素子に対して遅延時間だけ遅延した状態で周期的にON/OFFすることにより、対応する相ロータコイルに対して電力を出力するものであり、且つ、前記遅延時間に応じて前記対応する相ロータコイルに流れる電流の向きを切り替えるものであり、
前記回転電機は、前記各相第1変換部の前記1次側スイッチング素子、及び、前記各相第2変換部の前記2次側スイッチング素子を制御する制御部を備え、
前記制御部は、
前記u相第2変換部の前記2次側スイッチング素子の立ち上がりタイミングが前記u相第1変換部の前記1次側スイッチング素子の立ち上がりタイミングよりも遅延時間だけ遅延した状態で両者を周期的にON/OFFさせ、且つ、当該遅延時間を周期的に変更することにより、前記u相第1変換部の前記DC/AC変換動作及び前記u相第2変換部の前記AC/AC変換動作を実行させ、
前記v相第2変換部の前記2次側スイッチング素子の立ち上がりタイミングが前記v相第1変換部の前記1次側スイッチング素子の立ち上がりタイミングよりも遅延時間だけ遅延した状態で両者を周期的にON/OFFさせ、且つ、当該遅延時間を周期的に変更することにより、前記v相第1変換部の前記DC/AC変換動作及び前記v相第2変換部の前記AC/AC変換動作を実行させ、
前記w相第2変換部の前記2次側スイッチング素子の立ち上がりタイミングが前記w相第1変換部の前記1次側スイッチング素子の立ち上がりタイミングよりも遅延時間だけ遅延した状態で両者を周期的にON/OFFさせ、且つ、当該遅延時間を周期的に変更することにより、前記w相第1変換部の前記DC/AC変換動作及び前記w相第2変換部の前記AC/AC変換動作を実行させるものである請求項2に記載の回転電機。 Each of the phase first conversion units has a primary side switching element, and performs the DC / AC conversion operation when the primary side switching element is periodically turned ON / OFF.
Each of the phase second conversion units has a secondary side switching element, and the secondary side switching element is periodically turned on / off in a state delayed by a delay time with respect to the primary side switching element of the same phase. By turning OFF, power is output to the corresponding phase rotor coil, and the direction of the current flowing through the corresponding phase rotor coil is switched according to the delay time,
The rotating electrical machine includes a control unit that controls the primary side switching element of each phase first conversion unit and the secondary side switching element of each phase second conversion unit,
The controller is
Both are periodically turned on while the rising timing of the secondary-side switching element of the u-phase second conversion unit is delayed by a delay time from the rising timing of the primary-side switching element of the u-phase first conversion unit. / OFF and periodically changing the delay time to execute the DC / AC conversion operation of the u-phase first conversion unit and the AC / AC conversion operation of the u-phase second conversion unit. ,
Both are periodically turned on while the rising timing of the secondary-side switching element of the v-phase second conversion unit is delayed by a delay time from the rising timing of the primary-side switching element of the v-phase first conversion unit. / OFF and periodically changing the delay time to execute the DC / AC conversion operation of the v-phase first conversion unit and the AC / AC conversion operation of the v-phase second conversion unit. ,
Both are periodically turned on while the rising timing of the secondary-side switching element of the w-phase second conversion unit is delayed by a delay time from the rising timing of the primary-side switching element of the w-phase first conversion unit. / OFF and periodically changing the delay time to execute the DC / AC conversion operation of the w-phase first conversion unit and the AC / AC conversion operation of the w-phase second conversion unit. The rotating electrical machine according to claim 2, wherein the rotating electrical machine is one.
電力伝送方向が前記直流電源から前記三相モータに向かう第1方向であり、且つ、前記対応する相ロータコイルに順方向の電流が流れる第1力行遅延時間と、
電力伝送方向が前記第1方向であり、且つ、前記対応する相ロータコイルに前記順方向とは逆方向の電流が流れる第2力行遅延時間と、
を含み、
前記制御部は、
u相に対応する前記1次側スイッチング素子及び前記2次側スイッチング素子が、前記第1力行遅延時間だけずれて周期的にON/OFFするu相第1力行動作と、前記第2力行遅延時間だけずれて周期的にON/OFFするu相第2力行動作とを交互に繰り返し実行し、
v相に対応する前記1次側スイッチング素子及び前記2次側スイッチング素子が、前記第1力行遅延時間だけずれて周期的にON/OFFするv相第1力行動作と、前記第2力行遅延時間だけずれて周期的にON/OFFするv相第2力行動作とを交互に繰り返し実行し、
w相に対応する前記1次側スイッチング素子及び前記2次側スイッチング素子が、前記第1力行遅延時間だけずれて周期的にON/OFFするw相第1力行動作と、前記第2力行遅延時間だけずれて周期的にON/OFFするw相第2力行動作とを交互に繰り返し実行するように、前記各相第1変換部の前記1次側スイッチング素子及び前記各相第2変換部の前記2次側スイッチング素子を制御する請求項3に記載の回転電機。 The delay time is
A first power running delay time in which a power transmission direction is a first direction from the DC power source toward the three-phase motor, and a forward current flows through the corresponding phase rotor coil;
A second power running delay time in which a power transmission direction is the first direction and a current in a direction opposite to the forward direction flows through the corresponding phase rotor coil;
Including
The controller is
u-phase first powering operation in which the primary side switching element and the secondary side switching element corresponding to the u phase are periodically turned on and off with a shift by the first powering delay time, and the second powering delay time The u-phase second powering operation that is periodically turned ON / OFF with a deviation is alternately executed,
v-phase first powering operation in which the primary-side switching element and the secondary-side switching element corresponding to the v-phase are periodically turned on / off with a shift by the first power-running delay time, and the second power-running delay time And v-phase second powering operation that is periodically turned on and off, and repeatedly executed,
w-phase first powering operation in which the primary-side switching element and the secondary-side switching element corresponding to the w-phase are periodically turned on and off with a shift by the first powering delay time, and the second powering delay time The first-side switching element of each phase first conversion unit and the phase second conversion unit so as to alternately and repeatedly execute a w-phase second powering operation that is periodically turned on and off with a shift. The rotating electrical machine according to claim 3, wherein the rotating side switching element is controlled.
前記u相第1変換部と前記u相直列共振回路とによって、E級動作を行うu相E級インバータが構成され、前記u相第2変換部と前記u相直列共振回路とによって、E級動作を行うu相E級コンバータが構成され、
前記v相給電部は、前記v相結合コンデンサと直列接続されたものであって前記v相結合コンデンサと協働してv相直列共振回路を構成するv相共振コイルを有し、
前記v相第1変換部と前記v相直列共振回路とによって、E級動作を行うv相E級インバータが構成され、前記v相第2変換部と前記v相直列共振回路とによって、E級動作を行うv相E級コンバータが構成され、
前記w相給電部は、前記w相結合コンデンサと直列接続されたものであって前記w相結合コンデンサと協働してw相直列共振回路を構成するw相共振コイルを有し、
前記w相第1変換部と前記w相直列共振回路とによって、E級動作を行うw相E級インバータが構成され、前記w相第2変換部と前記w相直列共振回路とによって、E級動作を行うw相E級コンバータが構成されている請求項2〜6のうちいずれか一項に記載の回転電機。 The u-phase power supply section includes a u-phase resonance coil that is connected in series with the u-phase coupling capacitor and forms a u-phase series resonance circuit in cooperation with the u-phase coupling capacitor.
The u-phase first conversion unit and the u-phase series resonance circuit constitute a u-phase E-class inverter that performs class E operation. The u-phase second conversion unit and the u-phase series resonance circuit constitute a class E. A u-phase E class converter is configured to operate,
The v-phase power supply unit includes a v-phase resonance coil that is connected in series with the v-phase coupling capacitor and forms a v-phase series resonance circuit in cooperation with the v-phase coupling capacitor.
The v-phase first conversion unit and the v-phase series resonance circuit constitute a v-phase E class inverter that performs class E operation. The v-phase second conversion unit and the v-phase series resonance circuit constitute a class E. A v-phase E class converter is configured to operate,
The w-phase power feeding unit includes a w-phase resonance coil that is connected in series with the w-phase coupling capacitor and forms a w-phase series resonance circuit in cooperation with the w-phase coupling capacitor.
The w-phase first converter and the w-phase series resonant circuit constitute a w-phase E class inverter that performs class E operation, and the w-phase second converter and the w-phase series resonant circuit constitute a class E. The rotating electrical machine according to any one of claims 2 to 6, wherein a w-phase E-class converter that operates is configured.
前記各相給電部は、前記三相モータにて発生した回生電力を、前記各相結合コンデンサを介して、前記蓄電装置に給電可能に構成されている請求項2〜7のうちいずれか一項に記載の回転電機。 The DC power supply is a power storage device capable of charging and discharging,
Each said phase electric power feeding part is comprised so that the regenerative electric power which generate | occur | produced in the said three-phase motor can be electrically fed to the said electrical storage apparatus via each said phase coupling capacitor. The rotating electrical machine described in 1.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2015199569A JP2017073902A (en) | 2015-10-07 | 2015-10-07 | Rotary electric machine |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2015199569A JP2017073902A (en) | 2015-10-07 | 2015-10-07 | Rotary electric machine |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2017073902A true JP2017073902A (en) | 2017-04-13 |
Family
ID=58537692
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2015199569A Pending JP2017073902A (en) | 2015-10-07 | 2015-10-07 | Rotary electric machine |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2017073902A (en) |
-
2015
- 2015-10-07 JP JP2015199569A patent/JP2017073902A/en active Pending
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US8896252B2 (en) | Electric motor driving device and vehicle equipped with the same | |
US8994318B2 (en) | Electrical on-board network and method for operating an electrical on-board network | |
US20120019174A1 (en) | Drive System, Method for Operating a Drive System, and Use | |
CN111095767B (en) | Driving power supply device | |
JP2008005625A (en) | Voltage converter and vehicle having same | |
JP2009142010A (en) | Drive device and power output device equipped therewith | |
US20170207738A1 (en) | Electric machine for the power supply of a motor vehicle electrical system | |
JP5381839B2 (en) | Power transmission device | |
JP5412143B2 (en) | Power transmission device and power conversion device | |
JP5784553B2 (en) | Power converter | |
JP2010098851A (en) | Electric vehicle | |
JP5293373B2 (en) | Power control device and vehicle drive system | |
JP2010035279A (en) | Power supply system and electric vehicle | |
US8405366B2 (en) | Method for controlling generation of electrical power | |
JP2014176164A (en) | Onboard charger | |
JP6671402B2 (en) | Power supply for vehicles | |
CN101385233B (en) | Method for controlling a polyphase rotating electrical machine | |
JP2017073902A (en) | Rotary electric machine | |
JP5128709B1 (en) | Non-sinusoidal drive motor | |
JP2017073900A (en) | Rotary electric machine | |
JP2017073899A (en) | Electric field coupling type noncontact power supply system | |
JP2017073901A (en) | Rotary electric machine | |
JP5947528B2 (en) | Vehicle drive device, vehicle, and non-contact charging system | |
JP6645405B2 (en) | Rotary electric machine control device, rotary electric machine unit | |
TWI425762B (en) | Power generation control method |