JP5194657B2 - 電力変換装置および電力変換方法 - Google Patents

Description

本発明は、モータ制御などに使用される電力変換装置および電力変換方法に関する。

従来、２つの周波数範囲のそれぞれを繰り返すようにスイッチング周波数を時間変化させた電力変換装置がある（特許文献１参照）。これにより、広帯域にわたるＥＭＩノイズの低減を実現するとともに、一部の特定周波数帯域のレベルを更に低減させている。
特開２００６−１３６１３８号公報

しかしながら、従来の電力変換装置では、複数の特定周波数帯域、例えば特定周波数帯域Ａおよび特定周波数帯域ＢのＥＭＩノイズを同時に低減しようとする場合、特定周波数帯域Ａを低減させているときは、特定周波数帯域ＢのＥＭＩノイズを低減させることができず、逆に特定周波数帯域ＢのＥＭＩノイズを低減させているときは、特定周波数帯域ＡのＥＭＩノイズを低減させることができないといった問題があった。

本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであり、複数の特定周波数帯域のＥＭＩノイズを同時に低減することができる電力変換装置および電力変換方法を提供することを目的とする。

上記目的達成のため、本発明に係る電力変換装置では、出力手段から出力値を出力させるための制御信号を生成する制御信号生成手段に出力される搬送波の周波数を変化させる周波数変化手段は、上記搬送波の周波数の候補値の高調波成分が特定周波数帯域に与える影響度を、上記特定周波数帯域毎および上記候補値毎に算出し、上記影響度に基づいて、上記候補値から上記搬送波の周波数を選択することを特徴としている。

本発明により、複数の特定周波数帯域のＥＭＩノイズを同時に低減することができる。

本発明に係る電力変換装置の一例として、直流電源の出力をＰＷＭ変調することにより正弦波状の交流電力をモータに供給するインバータを備えるインバータシステムについて説明する。以下に、本発明の第１乃至第６の実施形態に係るインバータシステムについて、図１乃至図１２を参照して説明する。

（第１の実施形態）
本発明の第１の実施形態となる電力変換装置および当該電力変換装置に用いられる電力変換方法を、図１乃至図４を参照して説明する。

（電力変換装置の構成）
以下、図１を参照して、インバータシステム１の構成と動作について説明する。図１は、本発明の第１の実施形態に係るインバータシステムの構成を示す図である。電力変換装置であるインバータシステム１は、図１に示すように、出力手段であるＰＷＭインバータ２、三相ブラシレス直流モータ（以下、モータとする。）３を備える。更に、電流センサ４ａ、４ｂ、４ｃを含む電流検出部４、演算装置（以下、ＣＰＵとする。）を内蔵する制御装置１０、電池ＢおよびコンデンサＣを主な構成要素として備える。また、制御装置１０は、指令値出力手段である電流指令生成部５、ＰＩＤ制御部６ａ、６ｂ、６ｃ、搬送波出力手段であるキャリア信号生成部７を備える。更に、制御信号生成手段である比較器８ａ、８ｂ、８ｃおよび周波数変化手段であるキャリア周波数生成部９を備える。

上記ＰＷＭインバータ２は、６個のスイッチング素子Ｔｕ＋、Ｔｕ−、Ｔｖ＋、Ｔｖ−、Ｔｗ＋、Ｔｗ−を備える。これらのスイッチング素子は、比較器８ａ、８ｂ、８ｃの制御に従って電池ＢおよびコンデンサＣから成る直流電源の正極または負極を選択し、選択した電極をモータ３のＵ相、Ｖ相、Ｗ相の各電極に接続する。スイッチング素子Ｔｕ＋、Ｔｕ−、Ｔｖ＋、Ｔｖ−、Ｔｗ＋、Ｔｗ−はＩＧＢＴ（Ｉｎｓｕｌａｔｅｄ Ｇａｔｅ Ｂｉｐｏｌａｒ Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）等の半導体素子により構成されている。

上記電流センサ４ａ、４ｂ、４ｃはそれぞれ、ＰＷＭインバータ２からモータ３に供給されるＵ相、Ｖ相、Ｗ相の電流値を検出する。上記電流指令生成部５は、電流センサ４ａ、４ｂ、４ｃの電流検出値が正弦波状の交流電流に変換されるように、正弦波状の電流指令値を生成する。上記ＰＩＤ制御部６ａ、６ｂ、６ｃは、電流センサ４ａ、４ｂ、４ｃの電流検出値が、電流指令生成部５が生成した電流指令値に従うように、電流センサ４ａ、４ｂ、４ｃの電流検出値をＰＩＤ制御する。

また、キャリア周波数生成部９は、キャリア信号生成部７で生成された搬送波であるキャリア信号の周波数（以下、キャリア周波数とする。）ｆｃ（後述する図２参照）を変化させる。そして、キャリア信号生成部７は、搬送波の周波数であるキャリア周波数ｆｃを有する三角波状のキャリア信号を比較器８ａ、８ｂ、８ｃに出力する。

上記比較器８ａ、８ｂ、８ｃは、ＰＩＤ制御部６ａ、６ｂ、６ｃの出力値と三角波状のキャリア信号の大小関係を比較する。そして、その大小関係に応じてＰＷＭインバータ２のスイッチング素子Ｔｕ＋、Ｔｕ−、Ｔｖ＋、Ｔｖ−、Ｔｗ＋、Ｔｗ−のオン／オフを制御する信号をＰＷＭインバータ２に入力する。Ｕ相のスイッチング素子Ｔｕ＋、Ｔｕ−の制御を例として比較器８ａの動作を具体的に説明する。比較器８ａは、ＰＩＤ制御部６ａの出力値が三角波状のキャリア信号よりも大きい場合、Ｔｕ＋、Ｔｕ−をそれぞれオン状態およびオフ状態に制御することにより正の電圧をモータ３のＵ相に印加する。逆にＰＩＤ制御部の出力値６ａが三角波状のキャリア信号よりも小さい場合には、Ｔｕ＋、Ｔｕ−をそれぞれオフ状態およびオン状態に制御することにより、負の電圧をモータ３のＵ相に印加する。

（キャリア周波数ｆｃの時間変化）
ここで、本発明の第１の実施形態に係るキャリア周波数ｆｃの時間変化について、説明する。図２は、図１に示すキャリア周波数生成部９によるキャリア周波数ｆｃの時間変化を示す図である。第１の実施形態に係る制御装置１０の制御は、マイクロコンピュータ等のＣＰＵによって行われる。したがって、キャリア周波数ｆｃを時間変化させる場合、キャリア周波数ｆｃは連続的に変化するのではなく、離散的な値で変化する。例えば、キャリア周波数ｆｃを三角波状に変化させる場合、キャリア周波数ｆｃは図２に示されるように変化することになる。キャリア信号生成部７で生成されたキャリア信号の周期は、ＣＰＵのクロック周期をΔｔとすると、Δｔの整数倍になる。キャリア周波数ｆｃは、キャリア信号の周期の逆数になる。

また、キャリア周波数ｆｃとして使用可能な範囲が与えられる場合がある。上記の範囲は、システム要件（例えば、ＰＷＭインバータ２のスイッチング素子Ｔｕ＋、Ｔｕ−、Ｔｖ＋、Ｔｖ−、Ｔｗ＋、Ｔｗ−の発熱の抑制、音響ノイズの発生の抑制等）による。ここで、上記の範囲の使用可能な最低周波数をｆｃｍｉｎと、使用可能な最高周波数をｆｃｍａｘとする。上記より、キャリア周波数ｆｃは、Δｔの整数倍の逆数で、かつ、最低周波数ｆｃｍｉｎ以上最高周波数ｆｃｍａｘ以下の値とする必要がある。そこで、第１の実施形態では、Δｔの整数倍の逆数で、かつ、最低周波数ｆｃｍｉｎ以上最高周波数ｆｃｍａｘ以下の条件を満たすキャリア周波数ｆｃの候補値ｆｃｊ（ｊ＝１、２、・・）を予め決定している。例えば、候補値ｆｃｊとして、１０個の値ｆｃ１、・・、ｆｃ１０（図４参照）を決定する。そして、後述するように、キャリア周波数ｆｃの候補値ｆｃｊの中から、キャリア周波数ｆｃの離散的な値を選択している。

次に、キャリア周波数ｆｃを時間変化させた場合に観測されるＥＭＩノイズスペクトルについて説明する。キャリア周波数ｆｃを時間変化させた場合のＥＭＩノイズスペクトルは、その時に用いる離散的なキャリア周波数ｆｃの各値で一定とした場合の各ＥＭＩノイズスペクトルを平均したものとほぼ一致する。また、キャリア周波数ｆｃを一定とした場合のＥＭＩノイズは、キャリア周波数ｆｃのｎ倍（ｎ＝１、２、・・）の周波数、すなわち、ｎ次高調波ｎ×ｆｃでピークを示す。そして、ＥＭＩノイズレベルを低減したい特定周波数帯域ｆｃｈの最低周波数ｆｃｈｍｉｎ〜最高周波数ｆｃｈｍａｘの間に、ｎ次高調波のスペクトルが入らないようにして、特定周波数帯域ｆｃｈのＥＭＩノイズを低減している。

図３は図１に示すインバータシステム１により実現されるＥＭＩノイズスペクトルを示す図、図４は図１に示すキャリア周波数生成部９によるキャリア周波数ｆｃの離散的な値の選択方法を示す図である。図３および図４に示すように、ＥＭＩノイズレベルを低減したい特定周波数帯域ｆｃｈｉ（ｉ＝１、２、・・）が複数ある場合を考える。例えば、特定周波数帯域ｆｃｈｉが５個あるとする。５個の特定周波数帯域ｆｃｈｉを、ｆｃｈ１、・・、ｆｃｈ５とする。特定周波数帯域ｆｃｈ１は、最低周波数ｆｃｈ１ｍｉｎ〜最高周波数ｆｃｈ１ｍａｘの周波数帯域である。同様に、特定周波数帯域ｆｃｈ２は、最低周波数ｆｃｈ２ｍｉｎ〜最高周波数ｆｃｈ２ｍａｘの周波数帯域である。また、特定周波数帯域ｆｃ３、ｆｃ４、ｆｃ５は、最低周波数ｆｃｈ３ｍｉｎ〜最高周波数ｆｃｈ３ｍａｘ、最低周波数ｆｃｈ４ｍｉｎ〜最高周波数ｆｃｈ４ｍａｘ、最低周波数ｆｃｈ５ｍｉｎ〜最高周波数ｆｃｈ５ｍａｘの周波数帯域である。

複数の特定周波数帯域ｆｃｈｉの一の特定周波数帯域をｆｃｈｂ（例えば、ｆｃｈ４）とする。上述したように、一の特定周波数帯域ｆｃｈｂの最低周波数ｆｃｈｂｍｉｎ〜最高周波数ｆｃｈｂｍａｘの間に、ｎ次高調波ｎ×ｆｃのスペクトルが入らなければ、一の特定周波数帯域ｆｃｈｂのＥＭＩノイズレベルを低減できる。そうすると、複数の特定周波数帯域ｆｃｈｉに、キャリア周波数ｆｃのｎ次高調波ｎ×ｆｃのスペクトルが入らなければ、複数の特定周波数帯域ｆｃｈｉのＥＭＩノイズを同時に低減できることになる。そこで、第１の実施形態では、複数の特定周波数帯域ｆｃｈｉにキャリア周波数ｆｃのｎ次高調波ｎ×ｆｃのスペクトルが入らないように、上記候補値ｆｃｊからキャリア周波数ｆｃの離散的な値を選択している。

次に、第１の実施形態に係るインバータシステム１の電力変換方法であるキャリア周波数ｆｃの離散的な値の選択方法について説明する。第１の実施形態では、キャリア周波数生成部９が上記候補値ｆｃｊからキャリア周波数ｆｃの離散的な値を選択している。キャリア周波数生成部９は、キャリア周波数ｆｃの候補値ｆｃｊのｎ次高調波ｎ×ｆｃｊのスペクトルが特定周波数帯域ｆｃｈｉに与える影響度Ｅ_ｉｊ（ｉ＝１、２、・・、ｊ＝１、２、・・）を算出する。具体的には、キャリア周波数ｆｃの各候補値ｆｃ１、・・、ｆｃ１０のｎ次高調波ｎ×ｆｃ１、・・、ｎ×ｆｃ１０のスペクトルが特定周波数帯域ｆｃｈ１、・・、ｆｃｈ５に与える影響度Ｅ_ｉｊを算出している。影響度Ｅ_ｉｊは、図４に示したように、特定周波数帯域ｆｃｈｉ毎およびキャリア周波数ｆｃの候補値ｆｃｊ毎に算出される。なお、影響度Ｅ_１１は、候補値ｆｃ１のｎ次高調波ｎ×ｆｃ１のスペクトルが特定周波数ｆｃｈ１に与える影響度であり、影響度Ｅ_４８は、候補値ｆｃ８のｎ次高調波ｎ×ｆｃ８のスペクトルが特定周波数ｆｃｈ４に与える影響度である。そして、キャリア周波数生成部９は、影響度Ｅ_ｉｊに基づいて、候補値ｆｃ１、・・、ｆｃ１０からキャリア周波数ｆｃの離散的な値を選択する。

キャリア周波数ｆｃの候補値ｆｃｊの一の候補値をｆｃａ（例えば、ｆｃ６）とする。キャリア周波数生成部９では、一の候補値ｆｃａのｎ次高調波ｎ×ｆｃａのスペクトルが、一の特定周波数帯域ｆｃｈｂの最低周波数ｆｃｈｂｍｉｎ〜最高周波数ｆｃｈｂｍａｘの間に入らない場合、影響度Ｅ_ｂａを一定値ｑ＝０とする。そして、一の候補値ｆｃａのｎ次高調波ｎ×ｆｃａのスペクトルが複数の特定周波数帯域ｆｃｈｉに与える影響度Ｅ_ｉａが全て一定値ｑ＝０となった場合の一の候補値ｆｃａをキャリア周波数ｆｃの離散的な値として選択する。同様にして、候補値ｆｃｊからキャリア周波数ｆｃの離散的な値を選択する。

図４では、一の候補値ｆｃａのｎ次高調波ｎ×ｆｃａのスペクトルが、一の特定周波数帯域ｆｃｈｂの最低周波数ｆｃｈｂｍｉｎ〜最高周波数ｆｃｈｂｍａｘの間に入らない場合、“×”と表している。入る場合、“○”と表している。すなわち、図４における“×”は、影響度Ｅ_ｂａが一定値ｑ＝０であることを示す。そして、一の候補値ｆｃａのｎ次高調波ｎ×ｆｃａのスペクトルが複数の特定周波数帯域ｆｃｈｉに入らない場合、すなわち、図４における“×”になった場合の一の候補値ｆｃａをキャリア周波数ｆｃの離散的な値として選択している。

具体的には、候補値ｆｃ１のｎ次高調波ｎ×ｆｃ１のスペクトルが複数の特定周波数帯域ｆｃｈｉに入るか否か判別する。入る場合“○”と、入らない場合“×”とする。図４に示したように、候補値ｆｃ１のｎ次高調波ｎ×ｆｃ１のスペクトルは、特定周波数帯域ｆｃｈ１、ｆｃｈ２、ｆｃｈ４、ｆｃｈ５に入らないが、特定周波数帯域ｆｃｈ３に入る。よって、候補値ｆｃ１はキャリア周波数ｆｃの離散的な値として選択しない。一方、候補値ｆｃ３のｎ次高調波ｎ×ｆｃ３のスペクトルは、特定周波数帯域ｆｃｈ１、・・、ｆｃｈ５のいずれにも入らない。よって、候補値ｆｃ３をキャリア周波数ｆｃの離散的な値として選択する。同様に、候補値ｆｃ７、ｆｃ１０もキャリア周波数ｆｃの離散的な値として選択する。従って、候補値ｆｃ３、ｆｃ７、ｆｃ１０の３個の値を用いて、キャリア周波数ｆｃを変化させれば、複数の特定周波数帯域ｆｃｈ１、・・ｆｃｈ５のＥＭＩノイズレベルを低減させることができる。なお、図４の表は、図示しない記憶部に記憶されている。

以上より、第１の実施形態に係るインバータシステム１では、指令値を出力する電流指令生成部５と、キャリア信号を出力するキャリア信号生成部７と、キャリア周波数ｆｃを変化させるキャリア周波数生成部９とを備える。また、上記指令値とキャリア信号とを比較し、該比較結果に応じた制御信号を生成する比較器８ａ、８ｂ、８ｃと、上記制御信号に基づいた出力値を出力するＰＷＭインバータ２とを備える。そして、キャリア周波数生成部９は、キャリア周波数ｆｃの候補値ｆｃｊのｎ次高調波成分が、特定周波数帯域ｆｃｈｉに与える影響度Ｅ_ｉｊを、特定周波数帯域毎および候補値毎に算出する。そして、影響度Ｅ_ｉｊに基づいて、候補値ｆｃｊからキャリア周波数ｆｃの離散的な値を選択している。更に、キャリア周波数生成部９は、一の候補値ｆｃａのｎ次高調波成分が一の特定周波数帯域ｆｃｈｂに入らない場合の影響度Ｅ_ｂａを一定値ｑ＝０とする。そして、一の候補値ｆｃａにおける全ての影響度Ｅ_ｉａが一定値ｑ＝０となった場合の一の候補値ｆｃａのみを選択している。これから、複数の特定周波数帯域ｆｃｈｉのＥＭＩノイズを同時に低減することができる。

（第２の実施形態）
次に、第２の実施形態に係るインバータシステム２００について、第１の実施形態に係るインバータシステム１と異なる点を中心に図５乃至図７を参照して説明する。また、第２の実施形態に係るインバータシステム２００について、第１の実施形態に係るインバータシステム１と同様の構造には同じ番号を付し、説明を省略する。

図５は、本発明の第２の実施形態に係るインバータシステム２００の構成を示す図である。図５に示す電力変換制御装置であるインバータシステム２００の構成は、第１の実施形態に係るインバータシステム１とほとんど同じである。第２の実施形態に係るインバータシステム２００が、第１の実施形態と相違する点は、制御装置２０が、キャリア周波数生成部９の代わりに、周波数変化手段であるキャリア周波数生成部２１を備えていることだけである。

図６は、図５に示すキャリア周波数生成部２１によるキャリア周波数ｆｃの離散的な値の選択方法を示す図である。第２の実施形態に係るキャリア周波数生成部２１も、第１の実施形態と同様に、キャリア周波数ｆｃの候補値ｆｃｊのｎ次高調波ｎ×ｆｃｊのスペクトルが特定周波数帯域ｆｃｈｉに与える影響度Ｅ_ｉｊを算出する。具体的には、キャリア周波数ｆｃの各候補値ｆｃ１、・・、ｆｃ１０のｎ次高調波ｎ×ｆｃ１、・・、ｎ×ｆｃ１０のスペクトルが特定周波数帯域ｆｃｈ１、・・、ｆｃｈ５に与える影響度Ｅ_ｉｊを算出している。そして、一の候補値ｆｃａのｎ次高調波ｎ×ｆｃａのスペクトルが全ての特定周波数帯域ｆｃｈｉに与える影響度Ｅ_ｉａの和を算出する。当該影響度Ｅ_ｉａの和が小さい順に優先順位をつける。このようにして、図６に示した表を完成させる。なお、図６の表は、図示しない記憶部に記憶されている。

第１の実施形態では、システム要件で決まるキャリア周波数ｆｃとして使用可能な範囲やＣＰＵのクロック周期等の条件によっては、キャリア周波数ｆｃが存在しない、または、キャリア周波数ｆｃの値の個数が足りない場合がある。すなわち、複数の特定周波数帯域ｆｃｈｉの全てに、キャリア周波数ｆｃの候補値ｆｃｊのｎ次高調波スペクトルが入らないような候補値ｆｃｊが存在しない、または、存在してもキャリア周波数ｆｃの値の個数が足りない場合である。上記のように、キャリア周波数ｆｃを時間変化させた場合のＥＭＩノイズスペクトルは、その時に用いる離散的なキャリア周波数ｆｃの各値で一定とした場合の各ＥＭＩノイズスペクトルを平均したものとほぼ一致する。また、キャリア周波数ｆｃを一定とした場合のＥＭＩノイズは、キャリア周波数ｆｃのｎ次高調波ｎ×ｆｃでピークを示す。そうすると、キャリア周波数ｆｃの値の個数が少ない場合、ＥＭＩノイズは大きな凹凸形状を示すことになる。また、キャリア周波数ｆｃを時間変化させた場合のＥＭＩノイズのエネルギの合計は、キャリア周波数ｆｃを一定とした場合のＥＭＩノイズのエネルギと同一であると考えられる。これは、ＥＭＩノイズの発生要因であるスイッチングの回数の時間平均で同一となることから、理解できる。従って、キャリア周波数ｆｃを時間変化させる場合に用いるキャリア周波数ｆｃの値の個数が少ないほど、ＥＭＩノイズにおいて凹凸が大きくなり、ＥＭＩノイズのピークレベルは高くなる傾向となる。

複数の特定周波数帯域ｆｃｈｉで局所的にＥＭＩノイズを低減するだけでなく、その他の周波数帯域においても、広帯域にＥＭＩノイズを低減することが望まれている。複数の特定周波数帯域ｆｃｈｉ以外のノイズレベルを低減するためには、ＥＭＩノイズを平坦にすることが望まれ、そのためにはキャリア周波数ｆｃを時間変化させる場合のキャリア周波数ｆｃの値の個数がある程度以上必要となる。そこで、第２の実施形態では、上記のように、キャリア周波数ｆｃの候補値ｆｃｊが存在しない、または、キャリア周波数ｆｃの値の個数が足りない場合、キャリア周波数ｆｃの値の個数を確保することを優先する。すなわち、複数の特定周波数帯域ｆｃｈｉに、キャリア周波数ｆｃの候補値ｆｃｊのｎ次高調波ｎ×ｆｃｊのスペクトルが入ることを許容する。ただし、キャリア周波数ｆｃの候補値ｆｃｊのｎ次高調波ｎ×ｆｃｊのスペクトルが特定周波数帯域ｆｃｈｉに与える影響度Ｅ_ｉｊが小さくなるように、候補値ｆｃｊからキャリア周波数ｆｃの離散的な値を選択する。具体的には、例えば、キャリア周波数ｆｃの値の個数が５個必要な場合、キャリア周波数生成部２１は、図６に示した表から優先順位の高い順に、候補値ｆｃｊからキャリア周波数ｆｃの離散的な値を選択する。すなわち、候補値ｆｃ１、ｆｃ３、ｆｃ４、ｆｃ７、ｆｃ１０を選択する。図６に示したように、候補値ｆｃ１のｎ次高調波ｎ×ｆｃ１のスペクトルは、特定周波数帯域ｆｃｈ３に入るものの、影響度Ｅ_３１は０．１と小さい。これから、特定周波数帯域ｆｃｈ３に、キャリア周波数ｆｃの候補値ｆｃ１のｎ次高調波ｎ×ｆｃ１のスペクトルが入ることを許容する。また、候補値ｆｃ４のｎ次高調波ｎ×ｆｃ４のスペクトルは、特定周波数帯域ｆｃｈ１に入るものの、影響度Ｅ_１４は０．２と小さい。同様に、特定周波数帯域ｆｃｈ１に、キャリア周波数ｆｃの候補値ｆｃ４のｎ次高調波ｎ×ｆｃ４のスペクトルが入ることを許容する。これにより、キャリア周波数ｆｃの値の個数を確保できるので、複数の特定周波数帯域ｆｃｈｉのＥＭＩノイズを同時に低減しつつ、複数の特定周波数帯域ｆｃｈｉ以外の周波数帯域のＥＭＩノイズを低減することができる。

次に、第２の実施形態に係るキャリア周波数生成部２１による影響度Ｅ_ｉｊの算出方法を説明する。図７は、図６に示す影響度Ｅ_ｂａの算出方法を説明する図である。第２の実施形態では、影響度Ｅ_ｂａは、一の特定周波数帯域ｆｃｈｂの中心周波数をｆｃｓとすると、下記に示す式（以下、式（１）とする。）から算出される。

Ｅ_ｂａ＝０
（但し、ｎ×ｆｃａ＜ｆｃｈｂｍｉｎまたはｆｃｈｂｍａｘ＜ｎ×ｆｃａ）
Ｅ_ｂａ＝１−２｜ｎ×ｆｃａ−ｆｃｓ｜／（ｆｃｈｂｍａｘ−ｆｃｈｂｍｉｎ） （但し、ｆｃｈｂｍｉｎ≦ｎ×ｆｃａ≦ｆｃｈｂｍａｘ）
これから、一の候補値ｆｃａのｎ次高調波ｎ×ｆｃａのスペクトルが、一の特定周波数帯域ｆｃｈｂの中心周波数ｆｃｓに近い程、影響度Ｅ_ｂａが大きくなり、中心周波数ｆｃｓから遠い程、影響度Ｅ_ｂａが小さくなる。すなわち、一の候補値ｆｃａのｎ次高調波ｎ×ｆｃａのスペクトルが、中心周波数ｆｃｓに位置する場合、影響度Ｅ_ｂａは１となる。一方、一の候補値ｆｃａのｎ次高調波ｎ×ｆｃａのスペクトルが、一の特定周波数帯域ｆｃｈｂの端、すなわち、最低周波数ｆｃｈｂｍｉｎまたは最高周波数ｆｃｈｂｍａｘに位置する場合、影響度Ｅ_ｂａは０となる。また、一の候補値ｆｃａのｎ次高調波ｎ×ｆｃａのスペクトルが一の特定周波数帯域ｆｃｈｂに入らない場合も、第１の実施形態と同様に、影響度Ｅ_ｂａは０となる。このようにして、影響度Ｅ_ｂａ（Ｅ_ｉｊ）を算出することができる。

以上より、キャリア周波数生成部２１は、一の候補値ｆｃａにおける全ての影響度Ｅ_ｉａの和を算出し、影響度Ｅ_ｉａの和に基づいて順位付けされた順に、候補値ｆｃｊからキャリア周波数ｆｃの離散的な値を選択している。また、影響度Ｅ_ｂａは、一の特定周波数帯域ｆｃｈｂの最高周波数ｆｃｈｂｍａｘと、最低周波数ｆｃｈｂｍｉｎと、中心周波数ｆｃｓと、任意の整数ｎと、一の候補値ｆｃａのｎ次高調波ｎ×ｆｃａから、下記ように算出される。

Ｅ_ｂａ＝０
（但し、ｎ×ｆｃａ＜ｆｃｈｂｍｉｎまたはｆｃｈｂｍａｘ＜ｎ×ｆｃａ）
Ｅ_ｂａ＝１−２｜ｎ×ｆｃａ−ｆｃｓ｜／（ｆｃｈｂｍａｘ−ｆｃｈｂｍｉｎ） （但し、ｆｃｈｂｍｉｎ≦ｎ×ｆｃａ≦ｆｃｈｂｍａｘ）
上記の式により、一の候補値ｆｃａのｎ次高調波ｎ×ｆｃａのスペクトルが、一の特定周波数帯域ｆｃｈｂの中心周波数ｆｃｓから遠い程、影響度Ｅ_ｂａが小さくなる。また、上記のように、キャリア周波数ｆｃの値の個数が足りない場合、影響度Ｅ_ｉａの和に基づいて順位付けされた順に、候補値ｆｃｊからキャリア周波数ｆｃの離散的な値を選択する。これから、一の候補値ｆｃａのｎ次高調波ｎ×ｆｃａのスペクトルが、一の特定周波数帯域ｆｃｈｂに入る場合でも、ｎ次高調波ｎ×ｆｃａは中心周波数ｆｃｓから遠くなる。よって、キャリア周波数ｆｃの値の個数が足りず、キャリア周波数ｆｃの値の個数を確保した場合でも、複数の特定周波数帯域ｆｃｈｉ内で発生したＥＭＩノイズによる影響を、可能な範囲で最も抑制することが可能となる。また、キャリア周波数ｆｃの値の個数を確保しつつ、キャリア周波数ｆｃの候補値ｆｃｊのｎ次高調波ｎ×ｆｃｊのスペクトルが特定周波数帯域ｆｃｈｉに与える影響度Ｅ_ｉｊを小さくできる。よって、複数の特定周波数帯域ｆｃｈｉのＥＭＩノイズを同時に低減しつつ、複数の特定周波数帯域ｆｃｈｉ以外の周波数帯域のＥＭＩノイズも低減することができる。

（第３の実施形態）
次に、第３の実施形態に係る電力変換装置であるインバータシステムについて、第２の実施形態に係るインバータシステム２００と異なる点を中心に図８を参照して説明する。また、第３の実施形態に係るインバータシステムについて、第２の実施形態に係るインバータシステム２００と同様の構造には同じ番号を付し、説明を省略する。

図８は、本発明の第３の実施形態に係る影響度Ｅ_ｉｊの算出方法に関する人間の聴覚特性（ラウドネス曲線）を説明する図である。第３の実施形態に係るインバータシステムの構成は、第２の実施形態に係るインバータシステム２００とほとんど同じである。第３の実施形態に係るインバータシステムが、第２の実施形態と相違する点は、一の特定周波数帯域ｆｃｈｂに入るｎ次高調波ｎ×ｆｃａと中心周波数ｆｃｓとの差の絶対値を、ラウドネス曲線を考慮して、算出することだけである。

第３の実施形態では、ＥＭＩノイズレベルを低減したい一の特定周波数帯域ｆｃｈｂが、例えばＡＭラジオ放送の１チャンネルのチャンネル周波数帯域であるとする。すると、一の特定周波数帯域ｆｃｈｂの中心周波数ｆｃｓは、ＡＭラジオ放送の搬送波周波数となる。また、一の特定周波数帯域ｆｃｈｂの帯域幅ｆｃｈｂｍｉｎ〜ｆｃｈｂｍａｘは、ＡＭラジオ放送の占有帯域幅となる。なお、ＡＭラジオ放送は複数のチャンネルを有している。上記の場合、一の特定周波数帯域ｆｃｈｂの中心周波数ｆｃｓと一の候補値ｆｃａのｎ次高調波ｎ×ｆｃａの差の周波数のノイズが、ラジオ放送の音声に混入して聴こえることになる。そこで、第３の実施形態では、図８に示す人間の聴覚の感度の周波数特性（ラウドネス曲線）を考慮して、キャリア周波数ｆｃの候補値ｆｃｊのｎ次高調波ｎ×ｆｃｊのスペクトルが一の特定周波数帯域ｆｃｈｂに入ることを許容している。具体的には、一の特定周波数帯域ｆｃｈｂに入るｎ次高調波ｎ×ｆｃａと中心周波数ｆｃｓとの差の絶対値を、人間の聴覚の感度の周波数特性における感度の良さにより算出する。なお、人間の聴覚の感度の周波数特性とは、音の周波数と聴こえやすさの相関を示す特性である。

以下、ラウドネス曲線について説明する。図８のラウドネス曲線は、多数の人からの測定の平均値をもとにして作成されていて、横軸に周波数（Ｈｚ）、縦軸に音圧レベル（ｄＢ）が取ってある。同一の曲線上の音はすべて等しい大きさを有し、各曲線に記されたｐｈｏｎの値は、１０００Ｈｚにおける音圧レベル（ｄＢ）の値と合致するようになっている。例えば、５０ｐｈｏｎと記された曲線を見ると、横軸の１０００Ｈｚのところでは、縦軸の音圧レベルの値が、ｐｈｏｎの値の５０と同じ５０（ｄＢ）である。しかし、当該曲線の１００Ｈｚのところでは、音圧レベルは約６０ｄＢである。これは、５０ｄＢで１０００Ｈｚの純音は、６０ｄＢで１００Ｈｚの純音と等しい大きさに聞こえるということを意味している。これらの曲線群をよく見ると、音圧レベルが大きいほど周波数特性は平坦である。小さい音圧レベルでは、低周波数において曲線が上がっていて、低周波数になる程、耳の感覚が鈍くなっていることがわかる。更に、人間の聴覚が４ｋＨｚあたりでもっとも鋭いことがわかる。

以上より、第３の実施形態では、一の特定周波数帯域ｆｃｈｂの中心周波数ｆｃｓは、一のラジオ放送波の搬送波周波数であり、一の特定周波数帯域ｆｃｈｂの帯域幅は、一のラジオ放送波の占有帯域幅である。また、一の特定周波数帯域ｆｃｈｂに入るｎ次高調波ｎ×ｆｃａと中心周波数ｆｃｓとの差の絶対値が、人間の聴覚の感度の周波数特性における感度の良さより算出される。これから、第２の実施形態と同様の効果を取得できる。また、キャリア周波数ｆｃの値の個数が足りず、キャリア周波数ｆｃの値の個数を確保した場合でも、チャンネル周波数帯域内で発生したＥＭＩノイズによるラジオ放送の聴取へ与える影響を抑制することが可能となる。

（第４の実施形態）
次に、第４の実施形態に係る電力変換装置であるインバータシステム４００について、第１の実施形態に係るインバータシステム１と異なる点を中心に図９乃至図１０を参照して説明する。また、第４の実施形態に係るインバータシステム４００について、第１の実施形態に係るインバータシステム１と同様の構造には同じ番号を付し、説明を省略する。

図９は、本発明の第４の実施形態に係るインバータシステム４００の構成を示す図である。第４の実施形態に係るインバータシステム４００の構成は、第１の実施形態に係るインバータシステム１とほとんど同じである。第４の実施形態に係るインバータシステム４００が、第１の実施形態と相違する点は、制御装置４０が、ＥＭＩ抑制帯域決定部４１およびキャリア周波数生成部４２を備えていることだけである。

図１０は、図９に示すＥＭＩ抑制帯域決定部４１の構成を示す図である。図１０に示すように、ＥＭＩ抑制帯域決定手段であるＥＭＩ抑制帯域決定部４１は、位置情報検出手段である現在位置検出部４１１およびマップである受信可能チャンネルマップ４１２を含む。ここで、現在位置検出部４１１は、インバータシステム４００の現在位置情報を検出している。受信可能チャンネルマップ４１２は、現在位置において受信可能なチャンネル周波数情報を予め記憶したマップである。ＥＭＩ抑制帯域決定部４１は、現在位置検出部４１１が検出した現在位置情報に基づいて、現在位置で受信可能なチャンネル周波数情報を、受信可能チャンネルマップ４１２から取得する。更に、ＥＭＩ抑制帯域決定部４１は、上記チャンネル周波数情報に基づいて、複数の特定周波数帯域ｆｃｈｉを決定し、キャリア周波数生成部４２に出力する。周波数変化手段であるキャリア周波数生成部４２は、ＥＭＩ抑制帯域決定部４１で決定された複数の特定周波数帯域ｆｃｈｉに基づいて、第１の実施形態と同様に、候補値ｆｃｊからキャリア周波数ｆｃの離散的な値を選択する。

以下、具体的に説明する。例えば、第４の実施形態に係るインバータシステム４００が車載された電気自動車を考える。電気自動車には、車載ラジオ受信器が備えられている。そのため、インバータシステム４００から発生されるＥＭＩノイズの影響を受けて、車載ラジオ受信器が聴取できなくならないようにする。すなわち、インバータシステム４００のＥＭＩ抑制帯域決定部４１は、現在位置を検出する現在位置検出部４１１と、当該現在位置において受信可能なチャンネル周波数情報を予め記憶したマップである受信可能チャンネルマップ４１２を備える。ここで、チャンネル周波数情報は、例えば、現在位置が日本の首都圏であれば、ＮＨＫ第一５９４ｋＨｚ、ＮＨＫ第二６９３ｋＨｚ、ＴＢＳ９５４ｋＨｚ、文化放送１１３４ｋＨｚである。更に、ニッポン放送１２４２ｋＨｚ、ラジオ日本１４２２ｋＨｚ、交通情報１６２０ｋＨｚである。

そして、上記チャンネル周波数情報に基づいて、ＥＭＩ抑制帯域決定部４１は、複数の特定周波数帯域ｆｃｈｉを決定する。例えば、上記チャンネル周波数情報に含まれた各チャンネルの各チャンネル帯域を複数の特定周波数帯域ｆｃｈｉとする。ＥＭＩ抑制帯域決定部４１は、複数の特定周波数帯域ｆｃｈｉをキャリア周波数生成部４２に出力する。キャリア周波数生成部４２は、第１の実施形態と同様に、候補値ｆｃｊからキャリア周波数ｆｃの離散的な値を選択する。これから、車載ラジオ受信器が受信しているチャンネルをリアルタイムに検出する必要がない。また、受信しているチャンネル周波数情報を出力する機能を有するような特殊な車載ラジオ受信器でなくても、車載ラジオ受信器による聴取の障害を抑制することが可能となる。

以上より、第４の実施形態に係るインバータシステム４００の制御装置４０は、複数の特定周波数帯域ｆｃｈｉを決定するＥＭＩ抑制帯域決定部４１を有する。更に、ＥＭＩ抑制帯域決定部４１は、インバータシステム４００の現在位置情報を検出する現在位置検出部４１１と、上記現在位置において受信可能なチャンネル周波数情報の受信可能チャンネルマップ４１２とを有する。ＥＭＩ抑制帯域決定部４１は、現在位置検出部４１１が検出した現在位置情報に基づいて、現在位置で受信可能なチャンネル周波数情報を、受信可能チャンネルマップ４１２から取得する。更に、ＥＭＩ抑制帯域決定部４１は、上記チャンネル周波数情報に基づいて、複数の特定周波数帯域ｆｃｈｉを決定し、キャリア周波数生成部４２に出力する。キャリア周波数生成部４２は、第１の実施形態と同様に、候補値ｆｃｊからキャリア周波数ｆｃの離散的な値を選択する。これから、第１の実施形態と同様の効果を取得できる。更に、受信機がその時に受信している周波数情報を検出する必要がないため、当該周波数情報を出力する機能を持つ特殊な受信機を必要としない。

（第５の実施形態）
次に、第５の実施形態に係る電力変換装置であるインバータシステムについて、第４の実施形態に係るインバータシステム４００と異なる点を中心に図１１を参照して説明する。また、第５の実施形態に係るインバータシステムについて、第４の実施形態に係るインバータシステム４００と同様の構造には同じ番号を付し、説明を省略する。

図１１は、本発明の第５の実施形態に係るＥＭＩ抑制帯域決定部５１の構成を示す図である。第５の実施形態に係るインバータシステムの構成は、第４の実施形態に係るインバータシステム４００とほとんど同じである。第５の実施形態に係るインバータシステムが、第４の実施形態と相違する点は、ＥＭＩ抑制帯域決定部４１の代わりに、ＥＭＩ抑制帯域決定手段であるＥＭＩ抑制帯域決定部５１を備えていることだけである。更に、第５の実施形態では、インバータシステムの近傍に、受信器である受信装置５３が配置されている。ここで、受信装置５３は、受信装置５３が受信するチャンネルを選択させるための選択手段である選択部５３１と、選択部５３１により選択される複数の受信チャンネルに対応した周波数情報を記憶したメモリ５３２とを備えている。

一方、ＥＭＩ抑制帯域決定部５１は、メモリ５３２の周波数情報を検出するチャンネルメモリ検出手段であるチャンネルメモリ検出部５１１を有する。ＥＭＩ抑制帯域決定部５１は、チャンネルメモリ検出部５１１で検出された周波数情報に基づいて、複数の特定周波数帯域ｆｃｈｉを決定する。キャリア周波数生成部４２は、ＥＭＩ抑制帯域決定部５１で決定された複数の特定周波数帯域ｆｃｈｉに基づいて、第１の実施形態と同様に、候補値ｆｃｊからキャリア周波数ｆｃの離散的な値を選択する。

図１１では、受信装置５３が受信するチャンネルをボタンを押す等して容易に選択できるように、複数の受信チャンネルをメモリ５３２に記憶すること、且つメモリ５３２に記憶している周波数情報を出力できる場合を想定している。例えば、ＡＭラジオ放送とＦＭラジオ放送を切替える場合などである。この場合、メモリ５３２に記憶されている周波数情報をチャンネルメモリ検出部５１１により検出し、その複数のチャンネル帯域のＥＭＩレベルを低減するようなキャリア周波数ｆｃの値を使ってキャリア周波数ｆｃを変化させる。このような構成とすることで、リアルタイムで受信チャンネルを検出する必要がなくなる。

以上より、インバータシステムの近傍に配置された受信装置５３は、受信装置５３が受信するチャンネルを選択させるための選択部５３１を備える。更に、選択部５３１により選択される複数の受信チャンネルに対応した周波数情報を記憶したメモリ５３２を備える。また、ＥＭＩ抑制帯域決定部５１は、メモリ５３２の周波数情報を検出するチャンネルメモリ検出部５１１を有する。ＥＭＩ抑制帯域決定部５１は、チャンネルメモリ検出部５１１で検出された周波数情報に基づいて、複数の特定周波数帯域ｆｃｈｉを決定する。キャリア周波数生成部４２は、ＥＭＩ抑制帯域決定部５１で決定された複数の特定周波数帯域ｆｃｈｉに基づいて、第１の実施形態と同様に、候補値ｆｃｊからキャリア周波数ｆｃの離散的な値を選択する。これから、第１の実施形態と同様の効果を取得できる。更に、受信装置５３が受信するチャンネルを切り替えた場合にも、切り替えた後のチャンネルの周波数情報をチャンネルメモリ検出部５１１は自動的に検出できる。これから、リアルタイムで受信チャンネルを検出する必要がなくなる。

（第６の実施形態）
次に、第６の実施形態に係る電力変換装置であるインバータシステムについて、第４の実施形態に係るインバータシステム４００と異なる点を中心に図１２を参照して説明する。また、第６の実施形態に係るインバータシステムについて、第４の実施形態に係るインバータシステム４００と同様の構造には同じ番号を付し、説明を省略する。

図１２は、本発明の第６の実施形態に係るＥＭＩ抑制帯域決定部６１の構成を示す図である。第６の実施形態に係るインバータシステムの構成は、第４の実施形態に係るインバータシステム４００とほとんど同じである。第６の実施形態に係るインバータシステムが、第４の実施形態と相違する点は、ＥＭＩ抑制帯域決定部４１の代わりにＥＭＩ抑制帯域決定部６１を、キャリア周波数生成部４２の代わりにキャリア周波数生成部６２を備えていることである。ここで、ＥＭＩ抑制帯域決定手段であるＥＭＩ抑制帯域決定部６１は、可変特定周波数帯域を検出する可変ＥＭＩ抑制帯域検出手段である可変ＥＭＩ抑制帯域情報検出部６１１を有する。また、固定特定周波数帯域を検出する固定ＥＭＩ抑制帯域検出手段である固定ＥＭＩ抑制帯域情報検出部６１２を有する。更に、可変特定周波数帯域と固定特定周波数帯域を加算して、複数の特定周波数帯域ｆｃｈｉとして、キャリア周波数生成部６２に出力する加算器６１３を有している。

第６の実施形態では、複数の特定周波数帯域ｆｃｈｉが、可変特定周波数帯域と固定特定周波数帯域からなる。可変特定周波数帯域とは、ラジオのチャンネル帯域のように、車両の現在位置などにより聴取可能なチャンネルが変化することで、変化する特定周波数帯域である。一方、固定特定周波数帯域とは、ＥＭＩノイズを低減したい特定周波数帯域が変化しない特定周波数帯域である。例えば、車両内部で行われている通信周波数（例えばキーレスエントリで使われている通信周波数）を含む特定周波数帯域である。また、固有の周波数のＥＭＩノイズにより誤動作するシステムが車両内にある場合、上記固有の周波数を含む特定周波数帯域も、固定特定周波数帯域である。具体的には、複数の特定周波数帯域ｆｃｈｉは、車両の現在位置などにより聴取可能なラジオ放送の１チャンネルのチャンネル周波数帯域と、車両内部で行われている通信周波数を含む特定周波数帯域とからなる場合を想定している。

また、周波数変化手段であるキャリア周波数生成部６２は、キャリア周波数生成部４２とほとんど同じ機能を持つ。そのため、キャリア周波数生成部６２は、ＥＭＩ抑制帯域決定部６１で決定された複数の特定周波数帯域ｆｃｈｉに基づいて、第１の実施形態と同様に、候補値ｆｃｊからキャリア周波数ｆｃの離散的な値を選択する。なお、図４相当の表は、図示しない記憶部に記憶されている。複数の特定周波数帯域ｆｃｈｉのうちの一部が固定特定周波数帯域である場合、予め、キャリア周波数ｆｃとして選択可能な候補値ｆｃｊが限定される。そこで、キャリア周波数生成部６２では、ＥＭＩ抑制帯域決定部６１で決定された複数の特定周波数帯域ｆｃｈｉと図４相当の表に示された特定周波数帯域を比較し、可変特定周波数帯域を検出する。可変特定周波数帯域に対してのみ影響度を算出し、図４相当の表を完成させる。図４相当の表に基づいて、候補値ｆｃｊからキャリア周波数ｆｃの離散的な値を選択する。このようにすることで、可変特定周波数帯域が変化しても、可変特定周波数帯域に対してのみ影響度を算出し、キャリア周波数ｆｃの離散的な値を選択できるので、影響度の算出にかかる負荷を低減することができる。

以上より，第６の実施形態では、複数の特定周波数帯域ｆｃｊは、車両の現在位置により周波数帯域が変化する可変特定周波数帯域と、車両内部で通信用に使用される固定特定周波数帯域とからなる。また、ＥＭＩ抑制帯域決定部６１は、可変特定周波数帯域を検出する可変ＥＭＩ抑制帯域情報検出部６１１と、固定特定周波数帯域を検出する固定ＥＭＩ抑制帯域情報検出部６１２とを有する。これから、可変特定周波数帯域と固定特定周波数帯域の両方について、ＥＭＩノイズを同時に低減することができる。

なお、以上に述べた実施形態は、本発明の実施の一例であり、本発明の範囲はこれらに限定されるものでなく、特許請求の範囲に記載した範囲内で、他の様々な実施形態に適用可能である。例えば、第１乃至第６の実施形態では、インバータシステム１、２００、４００について本発明を適用したが、特にこれに限定されるものでない。例えば、従来技術のようなＨブリッジのスイッチの構成で負荷を駆動する回路にも適用可能である。図１３に示す、スイッチの開閉により負荷を駆動するローサイドスイッチの構成や、図１４に示す、元の電源の直流電圧を別の直流電圧に変換して負荷を駆動するＤＣ／ＤＣコンバータの構成等にも適用可能である。すなわち、スイッチを開閉することで、スイッチング周波数およびスイッチング周波数のｎ次高調波でＥＭＩノイズを発生する構成について適用できる。

また、第１乃至第６の実施形態では、キャリア周波数ｆｃに起因するＥＭＩノイズレベルを低減させているが、特にこれに限定されるものでなく、ＣＰＵのクロック周波数に起因するＥＭＩノイズレベルを低減させることもできる。すなわち、ＣＰＵのクロックなどに代表されるパルス信号発生装置において、クロック周波数を変化させる場合に、本発明に基づいて周波数を選択し、変化させることで、同様の効果が実現できる。図１５は、クロック周波数変化を実現する制御ブロック図を示す図である。ＥＭＩ抑制帯域決定部７１は、ＥＭＩノイズレベルを低減したい複数の特定周波数帯域ｆｃｈｉを決定する。可変クロック周波数決定部７２１は、複数の特定周波数帯域ｆｃｈｉのＥＭＩノイズレベルを低減させるために用いる可変クロック周波数の値を決定する。クロック周波数・電圧変換部７２２は、可変クロック周波数の変化に相当する電圧信号を生成する。ＶＣＯ（電圧周波数変換器）７２３は、上記電圧信号に基づいて、電圧信号に相当する周波数変化のクロック信号を発生させる。

また、第１乃至第６の実施形態では、キャリア周波数ｆｃの時間変化を三角波状に変化させているが、特にこれに限定されるものでなく、他の形状でも良い。例えば、図１５に示す正弦波状変化、図１６に示す鋸波状変化、図１７に示す周期変化をはじめ、さまざまな形状を適用できる。また、上述したスイッチング周波数やクロック周波数の変化も同様に、さまざまな形状を適用できる。

また、第１乃至第６の実施形態では、複数の特定周波数帯域ｆｃｈｉとして、５個の特定周波数帯域ｆｃｈ１、・・、ｆｃｈ５を示しているが、特にこれに限定されるものでなく、何個でも良い。同様に、キャリア周波数ｆｃの候補値ｆｃｊとして、１０個の値ｆｃ１、・・、ｆｃ１０を示しているが、特にこれに限定されるものでなく、何個でも良い。

また、第１乃至第６の実施形態では、候補値ｆｃｊを予め決定しているが、特にこれに限定されるものでなく、ランダムに決定しても良い。

また、第４乃至第６の実施形態では、第１の実施形態に係るキャリア周波数ｆｃの離散的な値の選択方法を適用しているが、特にこれに限定されるものでない。第２または第３の実施形態に係るキャリア周波数ｆｃの離散的な値の選択方法も適用可能である。

また、第１、第４乃至第６の実施形態では、候補値ｆｃｊの一の候補値ｆｃａのｎ次高調波ｎ×ｆｃａのスペクトルが、一の特定周波数帯域ｆｃｈｂに入らない場合、影響度Ｅ_ｂａ＝一定値ｑ＝０を算出しているが、特にこれに限定されるものでない。ｎ次高調波ｎ×ｆｃａのスペクトルが、一の特定周波数帯域ｆｃｈｂに入るか否か判別し、図４相当の表を完成できれば、影響度Ｅ_ｉｊ（Ｅ_ｂａ）を算出しなくても良い。更に、第１、第４乃至第６の実施形態では、一定値ｑ＝０としているが、特にこれに限定されるものでなく、一定値であれば、いくつでも良い。

また、第１の実施形態では、影響度Ｅ_ｉａが一定値ｑ＝０となった場合の候補値ｆｃ３、ｆｃ７、ｆｃ１０の全てをキャリア周波数ｆｃの離散的な値として選択しているが、特にこれに限定されるものでない。しかし、キャリア周波数ｆｃの値の個数が多いほど、複数の特定周波数帯域ｆｃｈｉ以外の周波数帯域のＥＭＩノイズを低減することができるので、全て選択することが望ましい。

また、第２の実施形態では、影響度Ｅ_ｉｊを式（１）から算出しているが、特にこれに限定されるものでなく、他の計算式を用いても良い。

また、第２および第３の実施形態では、一の候補値ｆｃａのｎ次高調波スペクトルが複数の特定周波数帯域ｆｃｈｉに与える影響度Ｅ_ｉａの和が小さい順に優先順位をつけているが、特にこれに限定されるものでなく、他の方法でも良い。例えば、２乗和でも良い。

本発明の第１の実施形態に係るインバータシステムの構成を示す図 図１に示すキャリア周波数生成部によるキャリア周波数の時間変化を示す図 図１に示すインバータシステムにより実現されるＥＭＩノイズスペクトルを示す図 図１に示すキャリア周波数生成部によるキャリア周波数の離散的な値の選択方法を示す図 本発明の第２の実施形態に係るインバータシステムの構成を示す図 図５に示すキャリア周波数生成部によるキャリア周波数の離散的な値の選択方法を示す図 図６に示す影響度の算出方法を説明する図 本発明の第３の実施形態に係る影響度の算出方法に関する人間の聴覚特性（ラウドネス曲線）を説明する図 本発明の第４の実施形態に係るインバータシステムの構成を示す図 図９に示すＥＭＩ抑制帯域決定部の構成を示す図 本発明の第５の実施形態に係るＥＭＩ抑制帯域決定部の構成を示す図 本発明の第６の実施形態に係るＥＭＩ抑制帯域決定部の構成を示す図 ローサイドスイッチの構成を示す図 ＤＣ／ＤＣコンバータの構成を示す図 クロック周波数変化を実現する制御ブロック図を示す図 キャリア周波数の正弦波状変化を示す図 キャリア周波数の鋸波状変化を示す図 キャリア周波数の周期変化を示す図

符号の説明

１ 電力変換装置であるインバータシステム、
２ 出力手段であるＰＷＭインバータ、３ 三相ブラシレス直流モータ、
４ 電流検出部、４ａ、４ｂ、４ｃ 電流センサ、
５ 指令値出力手段である電流指令生成部、６ａ、６ｂ、６ｃ ＰＩＤ制御部、
７ 搬送波出力手段であるキャリア信号生成部、
８ａ、８ｂ、８ｃ 制御信号生成手段である比較器、
９、２１、４２、６２ 周波数変化手段であるキャリア周波数生成部、
１０、２０、４０ 制御装置、
４１、５１、６１ ＥＭＩ抑制帯域決定手段であるＥＭＩ抑制帯域決定部、
５３ 受信器である受信装置、７１ ＥＭＩ抑制帯域決定部、
８１ 指令値入力、７２、８２ ＣＰＵ、８３ ドライブ回路、８４ 負荷、
８５ スイッチング素子、９１ 制御装置、９２ ドライブ回路、
９３ スイッチング素子、９４ インダクタンス、
９５ 直流電源、９６ ダイオード、９７ コンデンサ、９８ 負荷、
２００ 電力変換装置であるインバータシステム、
４００ 電力変換装置であるインバータシステム、
４１１ 位置情報検出手段である現在位置検出部、
４１２ マップである受信可能チャンネルマップ、
５１１ チャンネルメモリ検手段であるチャンネルメモリ検出部、
５３１ 選択手段である選択部、５３２ メモリ、
６１１ 可変ＥＭＩ抑制帯域検出手段である可変ＥＭＩ抑制帯域情報検出部、
６１２ 固定ＥＭＩ抑制帯域検出手段である固定ＥＭＩ抑制帯域情報検出部、
６１３ 加算器、７２１ 可変クロック周波数決定部、
７２２ クロック周波数・電圧変換部、７２３ ＶＣＯ、
Ｂ 電池、Ｃ コンデンサ、Ｅ_ｉｊ、Ｅ_ｂａ、Ｅ_ｉａ 影響度、
ｆｃ 搬送波の周波数であるキャリア周波数、
ｆｃａ キャリア周波数ｆｃの一の候補値、
ｆｃｈ、ｆｃｈｉ 特定周波数帯域、ｆｃｈｂ 一の特定周波数帯域、
ｆｃｈ１、ｆｃｈ２、ｆｃｈ３、ｆｃｈ４、ｆｃｈ５ 各特定周波数帯域、
ｆｃｈｍａｘ 特定周波数帯域ｆｃｈの最高周波数、
ｆｃｈｂｍａｘ 一の特定周波数帯域ｆｃｈｂの最高周波数、
ｆｃｈｍｉｎ 特定周波数帯域ｆｃｈの最低周波数、
ｆｃｈｂｍｉｎ 一の特定周波数帯域ｆｃｈｂの最低周波数、
ｆｃｊ キャリア周波数ｆｃの候補値、
ｆｃｍｉｎ 使用可能な最低周波数、ｆｃｍａｘ 使用可能な最高周波数、
ｆｃｓ 一の特定周波数帯域ｆｃｈｂにおける中心周波数、
ｆｃ１、ｆｃ２、ｆｃ３、ｆｃ４、ｆｃ５、ｆｃ６、ｆｃ７、ｆｃ８、ｆｃ９、ｆｃ１０ キャリア周波数ｆｃの各候補値、
Ｔｕ＋、Ｔｕ−、Ｔｖ＋、Ｔｖ−、Ｔｗ＋、Ｔｗ− スイッチング素子、
＋Ｖ 電圧源、ＧＮＤ 接地

Claims (10)

1. 指令値を出力する指令値出力手段と、
   搬送波を出力する搬送波出力手段と、
   前記搬送波の周波数を変化させる周波数変化手段と、
   前記指令値と前記搬送波とを比較し、該比較結果に応じた制御信号を生成する制御信号生成手段と、
   前記制御信号に基づいた出力値を出力する出力手段とを備え、
   前記周波数変化手段は、
   前記搬送波の周波数の候補値の高調波成分が特定周波数帯域に与える影響度を、前記特定周波数帯域毎および前記候補値毎に算出し、前記影響度に基づいて、前記候補値から前記搬送波の周波数を選択し、
   一の前記候補値の前記高調波成分が一の前記特定周波数帯域に入らない場合の影響度を一定値ｑとし、一の前記候補値における全ての前記影響度が前記一定値ｑとなった場合の該候補値のみを複数選択し、選択された複数の候補値を用いて前記搬送波の周波数を変化させる
   ことを特徴とする電力変換装置。
2. 指令値を出力する指令値出力手段と、
   搬送波を出力する搬送波出力手段と、
   前記搬送波の周波数を変化させる周波数変化手段と、
   前記指令値と前記搬送波とを比較し、該比較結果に応じた制御信号を生成する制御信号生成手段と、
   前記制御信号に基づいた出力値を出力する出力手段とを備え、
   前記周波数変化手段は、
   前記搬送波の周波数の候補値の高調波成分が特定周波数帯域に与える影響度を、前記特定周波数帯域毎および前記候補値毎に算出し、前記影響度に基づいて、前記候補値から前記搬送波の周波数を選択し、
   一の前記候補値における全ての前記影響度の和を算出し、該和に基づいて順位付けされた順に選択することを特徴とする電力変換装置。
3. 前記影響度Ｅは、一の前記特定周波数帯域ｆｃｈｂの最高周波数をｆｃｈｂｍａｘと、一の前記特定周波数帯域ｆｃｈｂの最低周波数をｆｃｈｂｍｉｎと、一の前記候補値をｆｃａと、一の前記特定周波数帯域ｆｃｈｂの中心周波数をｆｃｓと、任意の整数をｎ（ｎ＝１、２、・・）と、一の前記候補値ｆｃａのｎ次高調波をｎ×ｆｃａとすると、
   Ｅ＝０
   （但し、ｎ×ｆｃａ＜ｆｃｈｂｍｉｎまたはｆｃｈｂｍａｘ＜ｎ×ｆｃａ）
   Ｅ＝１−２｜ｎ×ｆｃａ−ｆｃｓ｜／（ｆｃｈｂｍａｘ−ｆｃｈｂｍｉｎ）
   （但し、ｆｃｈｂｍｉｎ≦ｎ×ｆｃａ≦ｆｃｈｂｍａｘ）
   から算出されることを特徴とする請求項２に記載の電力変換装置。
4. 一の前記特定周波数帯域の中心周波数は、一のラジオ放送波の搬送波周波数であり、
   一の前記特定周波数帯域の帯域幅は、一のラジオ放送波の占有帯域幅であり、
   一の前記特定周波数帯域に入る一の前記候補値の前記高調波と前記中心周波数との差の絶対値が、人間の聴覚の感度の周波数特性（音の周波数と聴こえやすさの相関）における感度の良さにより算出されることを特徴とする請求項３に記載の電力変換装置。
5. 前記特定周波数帯域を決定するＥＭＩ抑制帯域決定手段を有することを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の電力変換装置。
6. 前記ＥＭＩ抑制帯域決定手段は、前記電力変換装置の現在位置情報を検出する位置情報検出手段と、前記現在位置において受信可能な放送波の周波数情報のマップとを有することを特徴とする請求項５に記載の電力変換装置。
7. 前記電力変換装置の近傍に配置された受信器は、前記受信器が受信するチャンネルを選択させるための選択手段と、前記選択手段により選択される複数の受信チャンネルに対応した周波数情報を記憶したメモリとを備え、
   前記ＥＭＩ抑制帯域決定手段は、前記メモリの前記周波数情報を検出するチャンネルメモリ検出手段を有することを特徴とする請求項５に記載の電力変換装置。
8. 前記特定周波数帯域は、車両の現在位置により周波数帯域が変化する可変特定周波数帯域と、車両内部で通信用に使用される固定特定周波数帯域とからなり、 前記ＥＭＩ抑制帯域決定手段は、前記可変特定周波数帯域を検出する可変ＥＭＩ抑制帯域検出手段と、前記固定特定周波数帯域を検出する固定ＥＭＩ抑制帯域検出手段と、を有することを特徴とする請求項５に記載の電力変換装置。
9. 制御信号生成手段により、指令値出力手段からの指令値と搬送波出力手段からの搬送波とを比較し、該比較結果に応じた制御信号を生成し、
   出力手段により、前記制御信号に基づいた出力値を出力し、
   周波数変化手段により、前記搬送波の周波数の候補値の高調波成分が特定周波数帯域に与える影響度を、前記特定周波数帯域毎および前記候補値毎に算出し、
   前記影響度に基づいて、前記候補値から前記搬送波の周波数を選択し、
   一の前記候補値の前記高調波成分が一の前記特定周波数帯域に入らない場合の影響度を一定値ｑとし、一の前記候補値における全ての前記影響度が前記一定値ｑとなった場合の該候補値のみを複数選択し、
   選択された複数の候補値を用いて前記搬送波の周波数を変化させることを特徴とする電力変換方法。
10. 制御信号生成手段により、指令値出力手段からの指令値と搬送波出力手段からの搬送波とを比較し、該比較結果に応じた制御信号を生成し、
    出力手段により、前記制御信号に基づいた出力値を出力し、
    周波数変化手段により、前記搬送波の周波数の候補値の高調波成分が特定周波数帯域に与える影響度を、前記特定周波数帯域毎および前記候補値毎に算出し、
    前記影響度に基づいて、前記候補値から前記搬送波の周波数を選択し、
    一の前記候補値における全ての前記影響度の和を算出し、該和に基づいて順位付けされた順に選択し、
    選択された前記搬送波の周波数で変化させることを特徴とする電力変換方法。

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