JPWO2012002082A1 - 電気自動車 - Google Patents
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Abstract
Description
A.構成の説明
1.電気自動車10全体
図1は、この発明の第1実施形態に係る電気自動車10の概略構成図である。図2は、電気自動車10の回路構成の一部を示す図である。電気自動車10は、走行用のモータ12と、トランスミッション14と、車輪16と、統合電子制御装置18(以下「統合ECU18」という。)と、電力系20とを有する。
モータ12は、3相交流ブラシレス式であり、電力系20から供給される電力に基づいて駆動力を生成し、当該駆動力によりトランスミッション14を通じて車輪16を回転する。また、モータ12は、回生を行うことで生成した電力(回生電力Preg)[W]を電力系20に出力する。回生電力Pregは、図示しない補機に対して出力してもよい。
統合ECU18は、電気自動車10全体の制御系を制御するものであり、図示しない入出力装置、演算装置、記憶装置等を有する。第1実施形態において、統合ECU18は、発電に使用するバッテリ及び充電に使用するバッテリそれぞれとして第1バッテリ22a及び第2バッテリ22bの少なくとも一方を選択する(詳細は後述する。)。
(1)電力系20の全体構成
電力系20は、モータ12に電力を供給すると共に、モータ12からの回生電力Pregが供給されるものである。電力系20は、第1バッテリ22a及び第2バッテリ22bに加え、第1双方向スイッチ24a(以下「第1双方向SW24a」という。)と、第2双方向スイッチ24b(以下「第2双方向SW24b」という。)と、インバータ26と、電圧センサ28、30、32と、電流センサ38、40、42、44、46と、レゾルバ48と、電力電子制御装置50(以下「電力ECU50」と称する。)とを有する。
第1バッテリ22a及び第2バッテリ22bのそれぞれは、複数のバッテリセルを含み、高電圧(第1実施形態では数百ボルト)を出力可能な蓄電装置(エネルギストレージ)であり、例えばリチウムイオン2次電池又はキャパシタ等を利用することができる。第1実施形態ではリチウムイオン2次電池を利用している。
第1双方向SW24a及び第2双方向SW24bは、電力ECU50からの指令に応じて、第1バッテリ22a及び第2バッテリ22bの発電方向と充電方向のオンオフ(通電/遮断)を別々に切り替えることができる。
インバータ26は、3相フルブリッジ型の構成とされて、直流/交流変換を行い、直流を3相の交流に変換してモータ12に供給する一方、回生動作に伴う交流/直流変換後の直流を第1バッテリ22a及び第2バッテリ22bの少なくとも一方に供給する。
上述のように、電圧センサ28は、第1バッテリ22aの第1バッテリ電圧Vbat1を検出し、電力ECU50に出力する。電圧センサ30は、第2バッテリ22bの第2バッテリ電圧Vbat2を検出し、電力ECU50に出力する。
上述のように、電流センサ38は、第1バッテリ22aの第1バッテリ電流Ibat1を検出し、電力ECU50に出力する。電流センサ40は、第2バッテリ22bの第2バッテリ電流Ibat2を検出し、電力ECU50に出力する。
レゾルバ48(図1)は、モータ12の図示しない出力軸又は外ロータの回転角度(モータ12の図示しないステータに対して固定された座標系での回転角度)である電気角θを検出する。レゾルバ48の構成としては、例えば、JP2009−240125Aに記載のものを用いることができる。
(a)全体構成
電力ECU50は、電力系20全体を制御するものであり、図示しない入出力装置、演算装置、記憶装置等を有する。第1実施形態における電力ECU50は、主として、インバータ26の制御と双方向SW24の制御とを行う。
上記のように、各双方向SW24のオンオフは、論理生成部102により制御される。
上記のように、インバータ26の制御は、電気角速度算出部104と、3相−dq変換部106と、電流指令算出部108と、減算器110、112と、電流FB制御部114と、dq−3相変換部116と、PWM生成部118とを用いて行われる。なお、インバータ26の制御系としては、基本的に、JP2009−240125Aに記載のものを用いることが可能であり、第1実施形態において省略されている構成要素についても付加的に適用可能である。
1.インバータ26の短絡制御
上記のように、各双方向SW24のオンオフの際は、PWM生成部118によりインバータ26が3相短絡状態にされる。
次に、各双方向SW24のオンオフ制御について説明する。
次に、各モードを切り替える際の各SW素子60、62の制御について説明する。上記のように、各モードを切り替える際は、インバータ26では、各下アームSW素子92の3相短絡状態(図10)又は各上アームSW素子86の3相短絡状態(図11)を発生させる。
「停止時」モードとその他のモードとを切り替える場合(例えば、「停止時」から「1電源発電」への切替え又はその逆)、電力ECU50は、各SW素子60、62のオンオフを図14に示した状態に単純に切り替える。このような切替えによっても、第1バッテリ22aと第2バッテリ22bとの間で短絡は発生しない。但し、切替え時にはデッドタイム生成部128においてデッドタイムdtを挿入する。
上記のような単純な切替えでは、第1バッテリ22aと第2バッテリ22bとの間で短絡が発生する場合、例えば、次のような制御を用いて短絡を防止することができる。
例えば、電気自動車10の力行状態では「1電源利用(第1バッテリ)」モードを実行して第1バッテリ22aから発電し、回生状態では「1電源利用(第2バッテリ)」モードを実行して第2バッテリ22bに充電する場合、次のように、各SW素子60、62を切り替える。
「高電圧バッテリ発電」モードと「低電圧バッテリ充電」モードを組み合わせて用いる場合、次のように、各SW素子60、62を切り替える。なお、以下では、第1バッテリ電圧Vbat1よりも第2バッテリ電圧Vbat2の方が高いものとする(Vbat1<Vbat2)。
図17には、第1実施形態の電気自動車10における強制短絡要求Rs、各SW素子60a、60b、62a、62bへの駆動信号Sh1、Sh2、Sl1、Sl2、第1バッテリ電圧Vbat1、第2バッテリ電圧Vbat2、インバータ26の出力電圧Vinv、第1バッテリ電流Ibat1、第2バッテリ電流Ibat2、インバータ26の出力電流Iinv、U相電流Iu、V相電流Iv、W相電流Iwの出力波形の一例が示されている。図18には、図17の時点t31周辺を拡大した出力波形が示されている。
以上のように、第1実施形態によれば、第1バッテリ電圧Vbat1及び第2バッテリ電圧Vbat2を用いない場合の第2制御法則(第2遮断制御)を用いず、第1制御法則のみを用いる場合、すなわち、1電力系統の発電経路と充電経路が遮断する第1遮断制御のみを行う場合、第1遮断制御を行う電力系統がN−1個となるように双方向SW24の通電又は遮断を制御する(図14参照)。このため、第1遮断制御のみを行う場合、双方向SW24を通電させるのは、1電力系統のみである。従って、並列回路を通じて一方のバッテリ22から他方のバッテリ22に電流が流れ込む短絡状態の発生を防止することが可能となる。
A.構成の説明(第1実施形態との相違)
図19は、この発明の第2実施形態に係る電気自動車10Aの概略構成図である。電気自動車10Aは、第1実施形態の電気自動車10と同様の構成を有するが、電圧センサ28、30の検出値(第1バッテリ電圧Vbat1及び第2バッテリ電圧Vbat2)を統合ECU18に入力することが必須である点や統合ECU18によるバッテリ22の選択等で、第1実施形態と異なる。
次に、各双方向SW24のオンオフ制御について説明する。
以上のように、第2実施形態によれば、第1実施形態の効果に加え、下記の効果を奏することができる。
A.構成の説明(上記各実施形態との相違)
図21は、この発明の第3実施形態に係る電気自動車10Bの概略構成図である。図22は、電気自動車10Bの回路構成の一部を示す図である。電気自動車10Bは、上記各実施形態と同様、走行用のモータ12と、トランスミッション14と、車輪16と、統合ECU18と、電力系20bとを有する。
1.双方向SW24のオンオフ制御
次に、各双方向SW24のオンオフ制御について説明する。
次に、各モードを切り替える際の各SW素子60、62の制御について説明する。上記のように、各モードを切り替える際は、インバータ26では、各上アームSW素子86の3相短絡状態又は各下アームSW素子92の3相短絡状態を発生させる。また、第1双方向SW24aの充電SW素子62aは常にオフのままである。このため、第1双方向SW24aの代わりに、発電SW素子60aのみを設けてもよい。
「停止時」モードとその他のモードとを切り替える場合(例えば、「停止時」から「1電源発電」への切替え又はその逆)、電力ECU50は、各SW素子60、62のオンオフを図23に示した状態に単純に切り替える。このような切替えによっても、FC152とバッテリ154との間で短絡は発生しない。但し、切替え時にはデッドタイム生成部128(図8)によりデッドタイムdtを挿入する。
上記のような単純切替えでは、FC152とバッテリ154との間で短絡が発生する場合、例えば、電気自動車10の力行状態では「1電源発電(FC)」モードを実行してFC152から発電し、回生状態では「1電源利用(バッテリ)」モードを実行してバッテリ154を充電する場合、次のような制御を用いて短絡を防止することができる。
以上のように、第3実施形態によれば、上記各実施形態の効果に加え、FC152を有する電力系20bにおいても、各SW素子60、62を適切に制御することが可能となる。
A.構成の説明(上記各実施形態との相違)
図24は、この発明の第4実施形態に係る電気自動車10Cの概略構成図である。図25は、電気自動車10Cの回路構成の一部を示す図である。電気自動車10Cは、上記各実施形態と同様、走行用のモータ12と、トランスミッション14と、車輪16と、統合ECU18と、電力系20cとを有する。
1.双方向SW24のオンオフ制御
次に、各双方向SW24のオンオフ制御について説明する。
次に、各モードを切り替える際の各SW素子60、62の制御について説明する。上記のように、各モードを切り替える際は、インバータ26では、各上アームSW素子86の3相短絡状態又は各下アームSW素子92の3相短絡状態を発生させる。また、第1双方向SW24aの充電SW素子62aは常にオフのままである。このため、第1双方向SW24aの代わりに、発電SW素子60aのみを設けてもよい。
「停止時」モードとその他のモードとを切り替える場合(例えば、「停止時」から「1電源発電」への切替え又はその逆)、電力ECU50は、各SW素子60、62のオンオフを図26に示した状態に単純に切り替える。このような切替えによっても、FC152、第1バッテリ22a及び第2バッテリ22bの間で短絡は発生しない。但し、切替え時にはデッドタイム生成部128(図8)においてデッドタイムdtを挿入する。
上記のような単純切替えでは、FC152、第1バッテリ22a及び第2バッテリ22bの間で短絡が発生する場合、例えば、電気自動車10の力行時には「1電源発電(FC、第1バッテリ)」モードを実行し、回生時には「低電圧バッテリ充電」モードで第1バッテリ22a又は第2バッテリ22bを充電する場合、次のような制御を用いて短絡を防止することができる。
以上のように、第4実施形態によれば、上記各実施形態の効果に加え、次の効果を奏することが可能となる。
A.構成の説明(第4実施形態との相違)
図27は、この発明の第5実施形態に係る電気自動車10Dの概略構成図である。電気自動車10Dは、第4実施形態の電気自動車10Cと同様、走行用のモータ12と、トランスミッション14と、車輪16と、統合ECU18と、電力系20dとを有する。第4実施形態の電気自動車10Cと同様の構成を有するが、電圧センサ158、28、30の検出値(FC電圧Vfc、第1バッテリ電圧Vbat1及び第2バッテリ電圧Vbat2)を統合ECU18に入力することが必須である点や統合ECU18によるFC152及びバッテリ22の選択等で、第4実施形態と異なる。
次に、各双方向SW24のオンオフ制御について説明する。
以上のように、第5実施形態によれば、上記各実施形態の効果に加え、次の効果を奏することが可能となる。
なお、この発明は、上記各実施形態に限らず、この明細書の記載内容に基づき、種々の構成を採り得ることはもちろんである。例えば、以下の構成を採用することができる。
第1〜第3実施形態では、電力系20、20a、20bは、2つの電源(第1バッテリ22aと第2バッテリ22bの組合せ、及びFC152とバッテリ154の組合せ)を有し、第4及び第5実施形態では、電力系20c、20dは、3つの電源(FC152と第1バッテリ22aと第2バッテリ22bの組合せ)を有したが、電源の数はこれに限らず、4つ以上であってもよい。
1.電源電圧を用いない場合
第1、第3及び第5実施形態では、電源電圧(第1バッテリ電圧Vbat1、第2バッテリ電圧Vbat2、FC電圧Vfc、バッテリ電圧Vbat)が不明であっても、各双方向SW24のオンオフの切替えを行った。同様に、電源が4つ以上である場合、電源電圧を用いなくても、第1実施形態で述べたような第1制御法則及び第2制御法則の少なくとも一方が成立すれば、短絡を発生させることなしに、双方向SW24のオンオフを選択することができる。
第2及び第4実施形態では、電源電圧(第1バッテリ電圧Vbat1、第2バッテリ電圧Vbat2、FC電圧Vfc、バッテリ電圧Vbat)を用いて、各双方向SW24のオンオフの切替えを行った。同様に、電源が4つ以上である場合、バッテリの電圧を用いて、次の第1制御法則及び第2制御法則の少なくとも一方が成立すれば、電源間に短絡を発生させることなしに、双方向SW24のオンオフを選択することができる。
上記各第1実施形態及び第2実施形態では、第1バッテリ22a及び第2バッテリ22bを用い、第3実施形態では、FC152及びバッテリ154を用い、第4実施形態及び第5実施形態では、FC152、第1バッテリ22a及び第2バッテリ22bを用いたが、利用可能な電源は、これに限らない。例えば、エンジンとオルタネータを組み合わせたものを電源とすることもできる。
上記各実施形態では、双方向SW24の切替え時の制御として、いくつかの単純な切替えやいくつかの段階的な切替えについて言及したが、モード切替え時の制御はこれに限らない。例えば、モードを切り替える際、一旦、全てのスイッチング素子60、62をオフにした後、新たなモードに切り替えることもできる。
上記各実施形態では、図7に示す構成の電力ECU50を用いたが(図1、図19、図21、図24及び図27参照)、電力ECU50の構成はこれに限らない。例えば、以下に示す変形例を用いることができる。
図33に示す電力電子制御装置50a(以下「電力ECU50a」という。)は、負荷電力演算部180を有する点等で、図7の電力ECU50と異なる。負荷電力演算部180は、インバータ26の入力電圧Vinvと入力電流Iinvを乗算して負荷電力P1を演算し、双方向スイッチ論理生成部102a(以下「双方向SW論理生成部102a」又は「論理生成部102a」という。)に出力する(P1=Vinv*Iinv)。
図35に示す電力電子制御装置50b(以下「電力ECU50b」という。)は、負荷電力演算部180aを有する点で、図7の電力ECU50と異なる。負荷電力演算部180aは、電気角速度ωとトルク指令値T_cを乗算したものをモータ12の極対数で除算して負荷電力P2を演算し、双方向スイッチ論理生成部102b(以下「双方向SW論理生成部102b」又は「論理生成部102b」という。)に出力する(P2=ω*T/極対数)。
図36に示す電力電子制御装置50c(以下「電力ECU50c」という。)は、負荷電力演算部180bを有する点で、図7の電力ECU50と異なる。負荷電力演算部180bは、d軸電圧指令値Vd_cとd軸電流Idの積とq軸電圧指令値Vq_cとq軸電流Iqの積とを加算して負荷電力P3を演算し、双方向スイッチ論理生成部102c(以下「双方向SW論理生成部102c」又は「論理生成部102c」という。)に出力する(P3=Vd_c*Id+Vq_c*Iq)。
図37に示す電力電子制御装置50d(以下「電力ECU50d」という。)は、トルク指令値T_cが双方向スイッチ論理生成部102d(以下「双方向SW論理生成部102d」又は「論理生成部102d」という。)に入力される点で、図7の電力ECU50と異なる。
Claims (34)
- それぞれ独立して電源電圧が変動するN個(Nは2以上の整数)の電源(22a、22b、152、154)を含む1次側と、
インバータ(26)と該インバータ(26)に接続される駆動モータ(12)とを含む2次側と、
前記1次側と前記2次側を前記N個の電源(22a、22b、152、154)が互いに並列になるように接続する第1番目から第N番目までの電力系統と、
前記第1番目から第N番目までの電力系統それぞれに設けられ、発電方向及び充電方向からなる双方向の通電を別々に遮断可能なN個の半導体スイッチ(24a〜24c、70、72、74、76)と、
前記N個の半導体スイッチ(24a〜24c、70、72、74、76)による遮断を制御する制御装置(50、50a〜50d)と
を含み、
前記制御装置(50、50a〜50d)は、
少なくとも1スイッチング周期毎に前記半導体スイッチ(24a〜24c、70、72、74、76)の通電又は遮断を固定する固定制御を行うとき、1電力系統の発電経路と充電経路の両方を遮断する第1遮断制御と、全電力系統の発電経路又は充電経路全てを遮断する第2遮断制御との少なくともいずれか一方を行うと共に、
前記第1遮断制御のみを行う場合、前記第1遮断制御を行う電力系統がN−1個となるように前記半導体スイッチ(24a〜24c、70、72、74、76)の通電又は遮断を制御する
ことを特徴とする電気自動車(10、10A〜10D)。 - 請求項1記載の電気自動車(10、10A〜10D)において、
前記半導体スイッチは、双方向スイッチ(24a〜24c、72、74、76)である
ことを特徴とする電気自動車(10、10A〜10D)。 - 請求項1記載の電気自動車(10、10A〜10D)において、
ある電源(22a、22b、152、154)の発電経路と他の電源(22a、22b、152、154)の充電経路とを切り替える際、前記半導体スイッチ(24a〜24c、70、72、74、76)の駆動信号にデッドタイムを挟む
ことを特徴とする電気自動車(10、10A〜10D)。 - 請求項1記載の電気自動車(10、10A、10C、10D)において、
前記制御装置(50、50a〜50d)は、ある電源(22a、22b、154)の双方向通電状態から他の電源(22a、22b、154)の双方向通電状態に移行させるように前記半導体スイッチ(24a〜24c、70、72、74、76)を制御する
ことを特徴とする電気自動車(10、10A、10C、10D)。 - 請求項1記載の電気自動車(10、10A、10C、10D)において、
前記制御装置(50、50a〜50d)は、前記電気自動車(10、10A、10C、10D)が力行状態及び回生状態の中間状態にあるとき、ある電源(22a、22b、154)の双方向通電状態から他の電源(22a、22b、154)の双方向通電状態に移行させるように前記半導体スイッチ(24a〜24c、70、72、74、76)を制御する
ことを特徴とする電気自動車(10、10A、10C、10D)。 - 請求項1記載の電気自動車(10、10A〜10D)において、
前記制御装置(50、50a〜50d)は、前記電気自動車(10、10A〜10D)が力行状態であるとき、2つ以上の発電スイッチング素子(60a〜60c)を同時にオンさせる
ことを特徴とする電気自動車(10、10A〜10D)。 - 請求項1記載の電気自動車(10、10A、10C、10D)において、
前記制御装置(50、50a〜50d)は、前記電気自動車(10、10A〜10D)が回生状態であるとき、2つ以上の充電スイッチング素子(62a〜62c)を同時にオンさせる
ことを特徴とする電気自動車(10、10A、10C、10D)。 - 請求項1記載の電気自動車(10、10A、10C、10D)において、
前記電気自動車(10、10A、10C、10D)の力行状態と回生状態を判断し、
力行状態のときに少なくとも2つ以上の発電スイッチング素子(60a〜60c)を接続し、
回生状態のときに少なくとも2つ以上の充電スイッチング素子(62a〜62c)を接続する
ことを特徴とする電気自動車(10、10A、10C、10D)。 - 請求項8記載の電気自動車(10、10A〜10D)において、
さらに、前記力行状態と前記回生状態の中間状態を判定し、
前記電気自動車(10、10A〜10D)が前記中間状態にあるとき、前記制御装置(50、50a〜50d)は、ある電源(22a、22b、154)の双方向の通電を可能とし、他の電源(22a、22b、152、154)を双方向に遮断するように前記半導体スイッチ(24a〜24c、70、72、74、76)を制御する
ことを特徴とする電気自動車(10、10A〜10D)。 - 請求項5又は9記載の電気自動車(10、10A〜10D)において、
前記中間状態は、前記インバータ(26)の入力電力及び入力電流並びに前記駆動モータ(12)のトルク及び負荷電力の少なくとも1つの指令値又は実測値に基づいて判定される
ことを特徴とする電気自動車(10、10A〜10D)。 - 請求項5又は9記載の電気自動車(10、10A〜10D)において、
前記中間状態は実電力がゼロを跨ぐまでの予測時間によって定められる
ことを特徴とする電気自動車(10、10A〜10D)。 - 請求項1記載の電気自動車(10、10A〜10D)において、
前記制御装置(50、50a〜50d)は、前記インバータ(26)において3相短絡状態が発生している間に前記半導体スイッチ(24a〜24c、70、72、74、76)の通電又は遮断の切替えを行う
ことを特徴とする電気自動車(10、10A〜10D)。 - 請求項1記載の電気自動車(10、10A〜10D)において、
前記電源は、蓄電装置(22a、22b、154)を含む
ことを特徴とする電気自動車(10、10A〜10D)。 - 請求項1記載の電気自動車(10B〜10D)において、
前記電源は、燃料電池(152)及び蓄電装置(22a、22b、154)を含む
ことを特徴とする電気自動車(10B〜10D)。 - 請求項1記載の電気自動車(10、10A〜10D)において、
前記電源は、発電機及び蓄電装置(22a、22b、154)を含む
ことを特徴とする電気自動車(10、10A〜10D)。 - それぞれ独立して電源電圧が変動するN個(Nは2以上の整数)の電源(22a、22b、152、154)を含む1次側と、
インバータ(26)と該インバータ(26)に接続される駆動モータ(12)とを含む2次側と、
前記1次側と前記2次側を前記N個の電源(22a、22b、152、154)が互いに並列になるように接続する第1番目から第N番目までの電力系統と、
前記第1番目から第N番目までの電力系統それぞれに設けられ、発電方向及び充電方向からなる双方向の通電を別々に遮断可能なN個の半導体スイッチ(24a〜24c、70、72、74、76)と、
前記N個の半導体スイッチ(24a〜24c、70、72、74、76)による遮断を制御する制御装置(50、50a〜50d)と
を含み、
前記制御装置(50、50a〜50d)は、少なくとも1スイッチング周期毎に前記半導体スイッチ(24a〜24c、70、72、74、76)の通電又は遮断を固定する固定制御を行っているとき、通電する発電経路の中で最も電圧の高い最高電圧発電経路より低い電圧である充電経路が遮断となる第1遮断状態、又は、通電する充電経路の中で最も電圧の低い最低電圧充電経路より高い電圧である発電経路が遮断となる第2遮断状態の少なくともいずれか一方の状態になるように前記半導体スイッチ(24a〜24c、70、72、74、76)の通電又は遮断を切り替える
ことを特徴とする電気自動車(10、10A〜10D)。 - 請求項16記載の電気自動車(10、10A〜10D)において、
前記半導体スイッチは、双方向スイッチ(24a〜24c、72、74、76)である
ことを特徴とする電気自動車(10、10A〜10D)。 - 請求項16記載の電気自動車(10A、10D)において、
第1番目から第N番目までの電圧センサ(28、30、158、160)を備え、前記電圧センサ(28、30、158、160)に基づき前記電源(22a、22b、152、154)間の電圧の大小を把握し、把握した電圧に基づき制御を行う
ことを特徴とする電気自動車(10A、10D)。 - 請求項16記載の電気自動車(10、10A〜10D)において、
ある電源(22a、22b、152、154)の発電経路と他の電源(22a、22b、152、154)の充電経路とを切り替える際、前記半導体スイッチ(24a〜24c、70、72、74、76)の駆動信号にデッドタイムを挟む
ことを特徴とする電気自動車(10、10A〜10D)。 - 請求項16記載の電気自動車(10、10A、10C、10D)において、
前記制御装置(50、50a〜50d)は、ある電源(22a、22b、154)の双方向通電状態から他の電源(22a、22b、154)の双方向通電状態に移行させるように前記半導体スイッチ(24a〜24c、70、72、74、76)を制御する
ことを特徴とする電気自動車(10、10A、10C、10D)。 - 請求項16記載の電気自動車(10、10A、10C、10D)において、
前記制御装置(50、50a〜50d)は、前記電気自動車(10、10A、10C、10D)が力行状態及び回生状態の中間状態にあるとき、ある電源(22a、22b、154)の双方向通電状態から他の電源(22a、22b、154)の双方向通電状態に移行させるように前記半導体スイッチ(24a〜24c、70、72、74、76)を制御する
ことを特徴とする電気自動車(10、10A、10C、10D)。 - 請求項16記載の電気自動車(10、10A〜10D)において、
前記制御装置(50、50a〜50d)は、前記電気自動車(10、10A〜10D)が力行状態であるとき、2つ以上の発電スイッチング素子(60a〜60c)を同時にオンさせる
ことを特徴とする電気自動車(10、10A〜10D)。 - 請求項16記載の電気自動車(10、10A〜10D)において、
前記制御装置(50、50a〜50d)は、前記電気自動車(10、10A〜10D)が回生状態であるとき、2つ以上の充電スイッチング素子(62a〜62c)を同時にオンさせる
ことを特徴とする電気自動車(10、10A〜10D)。 - 請求項16記載の電気自動車(10、10A〜10D)において、
前記電気自動車(10、10A〜10D)の力行状態と回生状態を判断し、
力行状態のときに少なくとも2つ以上の発電スイッチング素子(60a〜60c)を接続し、
回生状態のときに少なくとも2つ以上の充電スイッチング素子(62a〜62c)を接続する
ことを特徴とする電気自動車(10、10A〜10D)。 - 請求項24記載の電気自動車(10、10A、10C、10D)において、
さらに、前記力行状態と前記回生状態の中間状態を判定し、
前記電気自動車(10、10A、10C、10D)が前記中間状態にあるとき、前記制御装置(50、50a〜50d)は、ある電源(22a、22b、154)の双方向の通電を可能とし、他の電源(22a、22b、152、154)を双方向に遮断するように前記半導体スイッチ(24a〜24c、70、72、74、76)を制御する
ことを特徴とする電気自動車(10、10A、10C、10D)。 - 請求項21又は25記載の電気自動車(10、10A〜10D)において、
前記中間状態は、前記インバータ(26)の入力電力及び入力電流並びに前記駆動モータ(12)のトルク及び負荷電力の少なくとも1つの指令値又は実測値に基づいて判定される
ことを特徴とする電気自動車(10、10A〜10D)。 - 請求項21又は25記載の電気自動車(10、10A〜10D)において、
前記中間状態は実電力がゼロを跨ぐまでの予測時間によって定められる
ことを特徴とする電気自動車(10、10A〜10D)。 - 請求項16記載の電気自動車(10、10A〜10D)において、
前記制御装置(50、50a〜50d)は、前記インバータ(26)において3相短絡状態が発生している間に前記半導体スイッチ(24a〜24c、70、72、74、76)の通電又は遮断の切替えを行う
ことを特徴とする電気自動車(10、10A〜10D)。 - 請求項16記載の電気自動車(10、10A〜10D)において、
前記電源は、蓄電装置(22a、22b、154)を含む
ことを特徴とする電気自動車(10、10A〜10D)。 - 請求項16記載の電気自動車(10B〜10D)において、
前記電源は、燃料電池(152)及び蓄電装置(22a、22b、154)を含む
ことを特徴とする電気自動車(10B〜10D)。 - 請求項16記載の電気自動車(10、10A〜10D)において、
前記電源は、発電機及び蓄電装置(22a、22b、154)を含む
ことを特徴とする電気自動車(10、10A〜10D)。 - 電源電圧が変動する第1電源及び第2電源の少なくとも2つの電源(22a、22b、152、154)を含む1次側と、
車両を駆動する3相交流ブラシレス式のモータ(12)と、直列に接続された一対の上アーム素子(84u、84v、84w)と下アーム素子(90u、90v、90w)が3相並列に接続され、前記上アーム素子(84u、84v、84w)と下アーム素子(90u、90v、90w)の中間に前記モータ(12)の3相線がそれぞれ接続されたインバータ(26)とを含む2次側と、
前記1次側と前記2次側を前記第1電源と前記第2電源が互いに並列になるように接続する第1電力系統及び第2電力系統と、
前記モータ(12)の電源として前記第1電源と前記第2電源のいずれを使用するかを切り替えるスイッチ(24a〜24c、70、72、74、76)と、
前記インバータ(26)の上アーム素子(84u、84v、84w)が全てオンであり且つ下アーム素子(90u、90v、90w)が全てオフである、又は前記上アーム素子(84u、84v、84w)が全てオフであり且つ前記下アーム素子(90u、90v、90w)が全てオンである3相短絡状態において、前記スイッチ(24a〜24c、70、72、74、76)を切り替える制御装置(50、50a〜50d)と
を有する電気自動車(10、10A〜10D)。 - 請求項32記載の電気自動車(10、10A〜10D)において、
前記制御装置(50、50a〜50d)は、
3相それぞれの電圧指令値とキャリア信号の比較結果に基づき各相の上アームスイッチング素子(86u、86v、86w)及び下アームスイッチング素子(92u、92v、92w)のオンオフを制御し、
3相全ての前記電圧指令値よりキャリア信号が高くなった場合、又は3相全ての前記電圧指令値よりキャリア信号が低くなった場合を検知して3相短絡状態であると検知する
ことを特徴とする電気自動車(10、10A〜10D)。 - 請求項32記載の電気自動車(10、10A〜10D)において、
前記制御装置(50、50a〜50d)は、前記第1電源と前記第2電源とを切り替える切替え要求を受けると、3相全ての上アームスイッチング素子(86u、86v、86w)又は下アームスイッチング素子(92u、92v、92w)に駆動信号を出力し、強制的に3相短絡状態を発生させる
ことを特徴とする電気自動車(10、10A〜10D)。
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