WO2024116695A1 - マルチレベルインバータの制御装置、プログラム、及びマルチレベルインバータ - Google Patents

マルチレベルインバータの制御装置、プログラム、及びマルチレベルインバータ Download PDF

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WO2024116695A1
WO2024116695A1 PCT/JP2023/039081 JP2023039081W WO2024116695A1 WO 2024116695 A1 WO2024116695 A1 WO 2024116695A1 JP 2023039081 W JP2023039081 W JP 2023039081W WO 2024116695 A1 WO2024116695 A1 WO 2024116695A1
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capacitor
current value
switch
phase
switches
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PCT/JP2023/039081
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English (en)
French (fr)
Inventor
将大 楠本
Original Assignee
株式会社デンソー
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    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M7/00—Conversion of ac power input into dc power output; Conversion of dc power input into ac power output
    • H02M7/42—Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal
    • H02M7/44—Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal by static converters
    • H02M7/48—Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode
    • H02M7/483—Converters with outputs that each can have more than two voltages levels
    • H02M7/487—Neutral point clamped inverters

Definitions

  • This disclosure relates to a control device for a multilevel inverter, a program, and a multilevel inverter.
  • Patent Document 1 describes a control device that turns on and off a switch in a three-level inverter.
  • the three-level inverter has a first capacitor and a second capacitor connected in series.
  • the control device turns the switch on and off so that three levels of potential that can be output from the series connection of the first capacitor and the second capacitor are output to the armature winding of the rotating electric machine that is electrically connected to the switch.
  • a power supply is connected in parallel to a series connection of a first capacitor and a second capacitor, and an electrical device may be connected in parallel to either the first capacitor or the second capacitor.
  • an electrical device may be connected in parallel to either the first capacitor or the second capacitor.
  • the above-mentioned problem is not limited to three-level inverters, but also occurs in the case of multi-level inverters that output more than three levels of potential.
  • the primary objective of this disclosure is to provide a control device, program, and multilevel inverter for a multilevel inverter that can suppress a large drop in the voltage of a capacitor to which electrical equipment is connected in parallel.
  • a first configuration of the present disclosure includes a plurality of capacitors connected in series; a switch electrically connected to the capacitor and to an armature winding of a rotating electric machine, A control device for a multilevel inverter that controls the switch so as to output one of a plurality of voltages that can be output from a series connection of a plurality of the capacitors, The series connection of the plurality of capacitors is connectable in parallel to a power source, An electric device can be connected in parallel to a target capacitor which is a part of the plurality of capacitors, a determination unit that determines whether a supplyable current value to the electrical device is less than a required current value of the electrical device; and a control unit that, when it is determined that the supplyable current value is less than the required current value, controls the switch so that a current flowing through the armature winding is larger than a current flowing through the armature winding when it is determined that the supplyable current value is equal to or greater than the required current value.
  • a series connection of multiple capacitors is connected in parallel to a power source, and a target capacitor, which is a part of the multiple capacitors, is connected in parallel to an electrical device.
  • the current value supplied to the electrical device using the power source as a power source falls below the required current value of the electrical device, the voltage of the target capacitor drops.
  • the impedance of the DC component of the capacitor is very large. Therefore, although the series connection of multiple capacitors is connected in parallel to the power source, the power that can be directly supplied from the power source to the capacitor is very small, or it is not possible to directly supply power from the power source to the capacitor.
  • the switch when it is determined that the current value that can be supplied to the electrical equipment is less than the required current value of the electrical equipment, the switch is controlled to increase the current flowing through the armature winding compared to when it is determined that the current value that can be supplied is equal to or greater than the required current value.
  • the current value flowing through the armature winding increases, the current value that can be supplied to the target capacitor also increases. This makes it possible to suppress a voltage drop in the target capacitor.
  • a second configuration of the present disclosure includes a plurality of capacitors connected in series; a switch electrically connected to the capacitor and to an armature winding of a rotating electric machine,
  • a control device for a multilevel inverter that controls the switch so as to output one of a plurality of voltages that can be output from a series connection of a plurality of the capacitors,
  • the series connection of the plurality of capacitors is connectable in parallel to a power source
  • An electric device can be connected in parallel to a target capacitor which is a part of the plurality of capacitors, and a control unit that controls the switch so that the value of the current supplied from the power source to the target capacitor via the multilevel inverter and the armature winding increases as the required current value of the electrical equipment increases.
  • the switches are controlled so that the current value supplied from the power source to the target capacitor via the multilevel inverter and the armature winding increases as the required current value of the electrical device increases. This increases the current value supplied to the electrical device as the required current value increases, making it possible to effectively suppress voltage drops in the target capacitor.
  • FIG. 1 is a configuration diagram of a vehicle
  • FIG. 2 is a block diagram of a control system
  • FIG. 3 is a block diagram of a control for generating operation signals for each switch
  • FIG. 4 is a diagram showing a method for setting a command current vector
  • FIG. 5 is a flowchart showing a control procedure performed by the control device
  • FIG. 6 is a diagram showing an example of a command current vector
  • FIG. 7 is a diagram showing an example of auxiliary current supply control.
  • FIG. 8 is a diagram showing an example of auxiliary current supply control.
  • FIG. 9 is a time chart showing an example of auxiliary current supply control.
  • FIG. 1 is a configuration diagram of a vehicle
  • FIG. 2 is a block diagram of a control system
  • FIG. 3 is a block diagram of a control for generating operation signals for each switch
  • FIG. 4 is a diagram showing a method for setting a command current vector
  • FIG. 5 is a flowchart showing a control procedure performed
  • FIG. 10 is a time chart showing an example of control in a comparative example
  • FIG. 11 is a diagram illustrating an example of auxiliary current supply control according to the second embodiment
  • FIG. 12 is a diagram illustrating an example of auxiliary current supply control.
  • FIG. 13 is a configuration diagram of a control system according to another embodiment
  • FIG. 14 is a configuration diagram of a vehicle according to another embodiment
  • FIG. 15 is a configuration diagram of a control system according to another embodiment.
  • control device is mounted on an electrically powered vehicle such as an electric vehicle or a hybrid vehicle.
  • FIG. 1 shows a plan view showing the schematic configuration of a vehicle 100
  • FIG. 2 shows a configuration diagram of a control system mounted on the vehicle 100
  • the vehicle 100 includes a rotating electric machine 10, a storage battery 20, and an inverter 30.
  • the rotating electric machine 10 is an on-board main engine, and its rotor 11 is capable of transmitting power to driving wheels 12 of the vehicle.
  • the rotating electric machine 10 is a three-phase synchronous machine, and includes a U-phase winding 13U, a V-phase winding 13V, and a W-phase winding 13W that are star-connected as stator windings.
  • the phase windings 13U, 13V, and 13W are arranged with an electrical angle of 120°.
  • the rotating electric machine 10 is, for example, a permanent magnet synchronous machine.
  • the storage battery 20 is electrically connected to the rotating electric machine 10 via the inverter 30.
  • the storage battery 20 is a power source that supplies driving power to the rotating electric machine 10.
  • the storage battery 20 is, for example, a battery pack configured as a series connection of battery cells serving as single cells.
  • the battery cells for example, secondary batteries such as lithium ion batteries can be used.
  • the terminal voltage of the storage battery 20 is, for example, 600 to 800 V.
  • the inverter 30 is a power conversion circuit that converts DC power supplied from the storage battery 20 into three-phase AC power by switching control and supplies the converted AC power to the rotating electric machine 10.
  • a first capacitor 21 and a second capacitor 22 are provided on the storage battery 20 side of the inverter 30.
  • the first capacitor 21 and the second capacitor 22 are connected in series.
  • the storage battery 20 is connected in parallel to the series connection of the first and second capacitors 21 and 22.
  • the capacitance of the first capacitor 21 and the capacitance of the second capacitor 22 are set to the same value.
  • the first capacitor 21 and the second capacitor 22 may be provided outside the inverter 30 or may be built into the inverter 30.
  • the inverter 30 is a T-type three-level inverter.
  • the inverter 30 has three phases of upper arm switches SUH, SVH, SWH and lower arm switches SUL, SVL, SWL connected in series.
  • a voltage-controlled semiconductor switching element is used as each switch SUH to SWL, and more specifically, an N-channel MOSFET is used. Therefore, the high potential terminal of each switch SUH to SWL is the drain, and the low potential terminal is the source.
  • Each switch SUH, SVH, SWH, SUL, SVL, SWL has a corresponding body diode DUH, DVH, DWH, DUL, DVL, DWL.
  • the source of the U-phase upper arm switch SUH is connected to the drain of the U-phase lower arm switch SUL.
  • the connection point between the U-phase upper arm switch SUH and the U-phase lower arm switch SUL is connected to a first end of the U-phase winding 13U.
  • the source of the V-phase upper arm switch SVH is connected to the drain of the V-phase lower arm switch SVL.
  • the connection point between the V-phase upper arm switch SVH and the V-phase lower arm switch SVL is connected to a first end of the V-phase winding 13V.
  • the source of the W-phase upper arm switch SWH is connected to the drain of the W-phase lower arm switch SWL.
  • the connection point between the W-phase upper arm switch SWH and the W-phase lower arm switch SWL is connected to a first end of the W-phase winding 13W.
  • the second ends of the phase windings 13U, 13V, 13W are connected to each other.
  • each of the upper arm switches SUH to SWH are connected by a positive side busbar 31 such as a busbar.
  • the positive side busbar 31 is connected to the positive terminal of the storage battery 20 and a first end of the first capacitor 21.
  • the second end of the first capacitor 21 is connected to the first end of the second capacitor 22 via the neutral point O.
  • the sources of each of the lower arm switches SUL to SWL are connected by a negative side busbar 32 such as a busbar.
  • the negative side busbar 32 is connected to the negative terminal of the storage battery 20 and a second end of the second capacitor 22.
  • the inverter 30 is equipped with clamp switches QU, QV, and QW that conduct and cut off current in both directions.
  • voltage-controlled semiconductor switching elements specifically N-channel MOSFETs, are used as the switches that make up each of the clamp switches QU to QW.
  • Each switch that makes up each of the clamp switches QU to QW has a corresponding body diode DU, DV, and DW.
  • the sources of the switches that make up the U-phase clamp switch QU are connected to each other.
  • the switches that make up the U-phase clamp switch QU one drain is connected to the connection point between the U-phase upper arm switch SUH and the U-phase lower arm switch SUL, and the other drain is connected to the neutral point O.
  • the U-, V-, and W-phase clamp switches QU to QW allow bidirectional current flow when they are turned on, and prevent bidirectional current flow when they are turned off.
  • the vehicle 100 is equipped with a DC-DC converter 40 and an electric compressor 41 as "electrical equipment".
  • the DC-DC converter 40 is driven to step down the output voltage of the storage battery 20 and supply power to a low-voltage battery (e.g., a 12V auxiliary battery) not shown.
  • the electric compressor 41 constitutes an interior air conditioner and is driven by power supplied from the storage battery 20 to circulate the refrigerant of the vehicle refrigeration cycle.
  • the vehicle 100 may also be equipped with a heater or other components as "electrical equipment".
  • the heater is, for example, a PTC heater for heating.
  • the DC-DC converter 40 and the electric compressor 41 are connected in parallel to the second capacitor 22.
  • a neutral terminal 42a is provided at the neutral point O and a negative terminal 43a is provided on the negative busbar 32 so that the DC-DC converter 40 and the electric compressor 41 can be connected in parallel to the second capacitor 22.
  • Each terminal 42a, 43a is an external terminal for connecting the inverter 30 to an electrical device external to the inverter 30.
  • the positive side of the electric compressor 41 is connected to the neutral terminal 42a via the neutral wiring 42.
  • the positive side of the DC-DC converter 40 is connected to the neutral wiring 42.
  • the negative side of the electric compressor 41 is connected to the negative terminal 43a via the negative wiring 43.
  • the negative side of the DC-DC converter 40 is connected to the negative wiring 43. This reduces the voltage applied to the DCDC converter 40 and the electric compressor 41 compared to when the DCDC converter 40 and the electric compressor 41 are connected in parallel to the storage battery 20.
  • the second capacitor 22 corresponds to the "target capacitor.”
  • FIG. 1 and 2 show a configuration in which a branch is made from the neutral point wiring 42 to connect the neutral point O and the positive side of the DCDC converter 40, but this is not limited to this.
  • the inverter 30 may be provided with multiple connectors that can be connected to the neutral point O, and the positive side of the DCDC converter 40 and the positive side of the electric compressor 41 may each be connected to the connector.
  • FIG. 1 and 2 a configuration in which a branch is made from the negative side wiring 43 to connect to the negative terminal of the storage battery 20 and the negative side of the DCDC converter 40 is shown, but this is not limited to this.
  • the storage battery 20 may be provided with multiple connectors that can be connected to the negative terminal of the storage battery 20, and the negative side of the DCDC converter 40 and the negative side of the electric compressor 41 may each be connected to the connector.
  • the vehicle 100 includes a control device 50, a phase current sensor 51, a rotation angle sensor 52, an auxiliary current sensor 53, and a voltage sensor 54.
  • the phase current sensor 51 detects the U-, V-, and W-phase currents Iuvw flowing through the rotating electric machine 10.
  • the phase current sensor 51 only needs to detect at least two of the three-phase currents.
  • the rotation angle sensor 52 is, for example, a resolver, and detects the electrical angle ⁇ e of the rotating electric machine 10.
  • the auxiliary current sensor 53 detects the current flowing through the DCDC converter 40 and the electric compressor 41. In this embodiment, the auxiliary current sensor 53 detects the current flowing through the neutral point wiring 42.
  • the voltage sensor 54 detects the terminal voltage of the second capacitor 22.
  • the detection values of the sensors 51, 52, 53, and 54 are input to the control device 50.
  • the vehicle 100 may also include a voltage sensor that detects the terminal voltage of the first capacitor 21.
  • the control device 50 is mainly composed of a microcomputer (corresponding to a "computer"), and the microcomputer has a CPU.
  • the functions provided by the microcomputer can be provided by software recorded in a physical memory device and a computer that executes the software, by software alone, by hardware alone, or by a combination of these.
  • the microcomputer executes a program stored in a non-transitory tangible storage medium that serves as a storage unit provided in the microcomputer.
  • the program includes, for example, a program for the process shown in FIG. 5.
  • the storage unit is, for example, a non-volatile memory.
  • the programs stored in the storage unit can be updated, for example, via a network such as the Internet.
  • the control device 50 generates drive commands to turn on and off each switch SUH-SWL, QU-QW of the inverter 30. Based on the generated drive commands, the control device 50 turns on and off each corresponding switch SUH-SWL, QU-QW. Below, the process of generating drive commands for each switch SUH-SWL, QU-QW by the control device 50 will be described with reference to FIG. 3.
  • the control device 50 includes a command value setting unit 60.
  • a command torque Trq* output from a higher-level control device (not shown) is input to the command value setting unit 60.
  • the command value setting unit 60 sets the d-axis command current Id* and the q-axis command current Iq* in a two-phase rotating coordinate system (dq coordinate system) based on the command torque Trq*.
  • the command value setting unit 60 sets the d-axis command current Id* and the q-axis command current Iq* by minimum current maximum torque control (MTPA).
  • MTPA minimum current maximum torque control
  • the control device 50 includes a three-phase conversion unit 61.
  • the d-axis command current Id* and the q-axis command current Iq* are input to the three-phase conversion unit 61.
  • the three-phase conversion unit 61 converts the d-axis command current Id* and the q-axis command current Iq* into U-, V-, and W-phase command currents Iuvw* in a three-phase fixed coordinate system based on the electrical angle ⁇ e.
  • the detection value of the rotation angle sensor 52 may be used as the electrical angle ⁇ e.
  • the control device 50 is equipped with a deviation calculation unit 62.
  • the U-, V-, and W-phase command currents Iuvw* and the U-, V-, and W-phase currents Iuvw are input to the deviation calculation unit 62.
  • the deviation calculation unit 62 calculates the U-phase current deviation as a value obtained by subtracting the U-phase current from the U-phase command current.
  • the deviation calculation unit 62 calculates the V-phase current deviation as a value obtained by subtracting the V-phase current from the V-phase command current.
  • the deviation calculation unit 62 calculates the W-phase current deviation as a value obtained by subtracting the W-phase current from the W-phase command current. Note that it is preferable to use the detection values of the phase current sensor 51 as the U-, V-, and W-phase currents Iuvw.
  • the control device 50 includes a feedback control unit 63.
  • the U, V, and W phase current deviations are input to the feedback control unit 63.
  • the feedback control unit 63 calculates U, V, and W phase command voltages Vuvw as a manipulated variable for feedback controlling the U, V, and W phase currents Iuvw to U, V, and W phase command currents Iuvw*.
  • the feedback control may be, for example, proportional-integral control.
  • the control device 50 includes a modulation unit 64.
  • the U-, V-, and W-phase command voltage Vuvw is input to the modulation unit 64.
  • the modulation unit 64 generates operation signals for each of the switches SUH-SWL, QU-QW of the inverter 30 based on the U-, V-, and W-phase command voltage Vuvw.
  • the modulation unit 64 may generate operation signals for each of the switches SUH-SWL, QU-QW by, for example, space vector modulation control or triangular wave comparison PWM control.
  • the voltage of the second capacitor 22 may drop significantly. As a result, the voltage of the second capacitor 22 may fall below the lower limit voltage at which the DCDC converter 40 and the electric compressor 41 can operate, and the DCDC converter 40 and the electric compressor 41 may no longer be able to operate properly.
  • the control device 50 increases the magnitude of the command current vector Ia determined from the d-axis command current Id* and the q-axis command current Iq* as the total value of the required current values of the DCDC converter 40 and the electric compressor 41 (hereinafter, the required current value In) increases.
  • the switches SUH-SWL and QU-QW are controlled so that the current supplied to the second capacitor 22 increases.
  • the switches SUH-SWL, QU-QW with a small magnitude of the command current vector Ia are controlled, and the current supplied to the DCDC converter 40 and the electric compressor 41 using the storage battery 20 as the power supply source may fall below the required current value In.
  • the magnitude of the command current vector Ia becomes small, and the current supplied to the DCDC converter 40 and the electric compressor 41 decreases.
  • the above-mentioned supply current may fall below the required current value In. Therefore, in this embodiment, in a situation where the current supplied to the DCDC converter 40 and the electric compressor 41 using the storage battery 20 as the power supply source may fall below the required current value In, the magnitude of the command current vector Ia is intentionally increased.
  • FIG. 5 shows the control procedure performed by the control device 50. This control is executed repeatedly, for example, at a predetermined control period.
  • step S10 it is determined whether the supplyable current value Is to the DCDC converter 40 and the electric compressor 41, which use the storage battery 20 as the power supply source, is equal to or greater than the required current value In of the DCDC converter 40 and the electric compressor 41.
  • a value calculated based on the detection value of the phase current sensor 51 is used as the supplyable current value Is
  • a value calculated based on the detection value of the auxiliary current sensor 53 is used as the required current value In. If a positive determination is made in step S10, the process proceeds to step S11. On the other hand, if a negative determination is made in step S10, the process proceeds to step S12.
  • the supplyable current value Is may be calculated based on a value other than the detection value of the phase current sensor 51. For example, a value calculated based on the command torque Trq* or the detection value of the rotation angle sensor 52 may be used.
  • the required current value In may be calculated based on a value other than the detection value of the auxiliary current sensor 53. For example, a preset setting value may be used as the required current value In. In this case, the more electrical devices among the DCDC converter 40 and the electric compressor 41 that are operating, the higher the required current value In may be variably set to.
  • step S11 normal inverter control is performed.
  • the command torque Trq* is used as an input, and the d-axis command current Id* and q-axis command current Iq* are set by minimum current maximum torque control (MTPA).
  • the set d-axis command current Id* and q-axis command current Iq* are converted to U-, V-, and W-phase command currents Iuvw*, and U-, V-, and W-phase command voltages Vuvw are calculated as operation amounts for feedback control of the U-, V-, and W-phase command currents Iuvw* to the U-, V-, and W-phase currents Iuvw.
  • Operation signals for the switches SUH to SWL, QU to QW of the inverter 30 are generated based on the U-, V-, and W-phase command voltages Vuvw. As a result, the torque of the rotating electric machine 10 is controlled to the command torque Trq*.
  • auxiliary current supply control is performed.
  • Auxiliary current supply control is a control that generates operation signals for each switch SUH-SWL, QU-QW of the inverter 30 so as to increase the amplitude of the current flowing through each phase winding 13U-13W compared to normal inverter control.
  • the torque of the rotating electric machine 10 is controlled to the command torque Trq*, while the magnitude of the command current vector Ia is increased compared to normal inverter control.
  • the d-axis command current Id* flowing through each phase winding 13U-13W is increased to increase the magnitude of the command current vector Ia compared to normal inverter control.
  • FIG. 6 illustrates the command current vector Ia1 in normal inverter control and the command current vectors Ia2, Ia3 in auxiliary current supply control.
  • the d-axis command current Id* is increased to the negative side compared to the command current vector Ia1 in normal inverter control.
  • the command current vectors Ia2, Ia3 are set so that the field weakening current is larger compared to normal inverter control.
  • the magnitude of the command current vectors Ia2, Ia3 in the auxiliary current supply control is increased compared to the magnitude of the command current vector Ia1 in normal inverter control.
  • the command current vector in the auxiliary current supply control should be Ia2 when the requested current value In is small, and Ia3, which is the d-axis command current Id* increased to the negative side compared to Ia2, when the requested current value In is large.
  • auxiliary current supply control the d-axis command current Id* is increased, and the switches SUH-SWL, QU-QW are controlled so that the operating point determined by the d- and q-axis currents flowing through the phase windings 13U-13W is on the equal torque curve of the rotating electric machine 10 in normal inverter control.
  • the command current vectors Ia2, Ia3 in auxiliary current supply control are controlled to be on the equal torque curve A of the command current vector Ia1 in normal inverter control.
  • the command current vector Ib in the auxiliary current supply control is controlled on the d-axis. This makes it possible to increase the current flowing through each of the phase windings 13U-13W while making the q-axis current flowing through each of the phase windings 13U-13W zero and suppressing the rotation of the rotor 11 of the rotating electric machine 10.
  • the command current vector Ib in the auxiliary current supply control may be controlled so that the q-axis current becomes a value other than zero within a range in which the rotor 11 is allowed to rotate.
  • the control device 50 stops rotating the rotor 11 of the rotating electric machine 10 in the auxiliary current supply control, it turns on the clamp switch of a specific phase among the U-, V-, and W-phase clamp switches QU, QV, and QW determined according to the electrical angle ⁇ e of the rotating electric machine 10, turns off the lower arm switches SUL, SVL, and SWL of each phase, and turns on and off the upper arm switches of the phases other than the specific phase, thereby passing a d-axis current through each phase winding 13U to 13W.
  • Figures 7 and 8 show an example of auxiliary current supply control when the rotor 11 of the rotating electric machine 10 is stopped from rotating.
  • the specific phase is the U phase.
  • the U phase clamp switch QU is turned on, the V and W phase clamp switches QV and QW, the lower arm switches SUL to SWL, and the U phase upper arm switch SUH are turned off, and the V and W phase upper arm switches SVH and SWH are turned on and off.
  • FIG. 7 shows the current path when the V- and W-phase upper arm switches SVH and SWH are turned on.
  • current flows through a closed circuit including the first capacitor 21, the V- and W-phase upper arm switches SVH and SWL, the phase windings 13U to 13W, and the U-phase clamp switch QU. This causes magnetic energy to accumulate in the phase windings 13U, 13V, and 13W.
  • Figure 8 shows the current path when the V- and W-phase upper arm switches SVH and SWH are turned off.
  • a closed circuit is formed including the second capacitor 22, the DCDC converter 40, the electric compressor 41, the V- and W-phase lower arm diodes DVL and DWL, the respective phase windings 13U to 13W, and the U-phase clamp switch QU, and current flows as the magnetic energy stored in the respective phase windings 13U, 13V, and 13W is released.
  • This supplies power to the second capacitor 22, the DCDC converter 40, and the electric compressor 41.
  • the V-phase clamp switch QV When the specific phase is the V phase, the V-phase clamp switch QV is turned on, the U- and W-phase clamp switches QU and QW, the lower arm switches SUL-SWL and the V-phase upper arm switch SVH are turned off, and the U- and W-phase upper arm switches SUH and SWH are turned on and off.
  • the W-phase clamp switch QW When the specific phase is the W phase, the W-phase clamp switch QW is turned on, the U- and V-phase clamp switches QU and QV, the lower arm switches SUL-SWL and the W-phase upper arm switch SWH are turned off, and the U- and V-phase upper arm switches SUH and SVH are turned on and off.
  • the U- or V-phase clamp switches QU and QV are turned on, the W-phase clamp switch QW, the lower arm switches SUL-SWL of each phase, and the U- or V-phase upper arm switches SUH and SVH are turned off, and the W-phase upper arm switch SWH is turned on and off.
  • the specific phase is the V- or W-phase
  • the V- or W-phase clamp switches QV and QW are turned on, the U-phase clamp switch QU, the lower arm switches SUL-SWL of each phase, and the V- or W-phase upper arm switches SVH and SWH are turned off, and the U-phase upper arm switch SUH is turned on and off.
  • the U- or W-phase clamp switches QU and QW are turned on, the V-phase clamp switch QV, the lower arm switches SUL-SWL of each phase, and the U- or W-phase upper arm switches SUH and SWH are turned off, and the V-phase upper arm switch SVH is turned on and off.
  • the specific phase is not necessarily constant while the auxiliary current supply control is being performed, and may be variable.
  • an operation signal may be generated so that the U phase is the specific phase for half of one switching period of the auxiliary current supply control, and an operation signal may be generated so that the U and V phases are the specific phase for the remaining period.
  • the reason why the specific phase is variable while the auxiliary current supply control is being performed is that, depending on the position of the rotor 11, if an operation signal is generated so that the specific phase is fixed to the U phase, V phase, W phase, U, V phase, V, W phase, or U, W phase, the q-axis current may not become zero.
  • FIG. 9 shows an example of each waveform in the auxiliary current supply control.
  • (a) shows the transition of the voltage applied to the U-phase winding 13U
  • (b) shows the transition of the voltage applied to the V-phase winding 13V
  • (c) shows the transition of the voltage applied to the W-phase winding 13W
  • (d) shows the transition of the current flowing through each phase winding 13U to 13W
  • (e) shows the transition of the terminal voltage of the second capacitor 22
  • (f) shows the transition of the auxiliary current flowing through the DCDC converter 40 and the electric compressor 41.
  • the terminal voltage of the second capacitor 22 is controlled within an appropriate voltage range including the median value Vo (e.g., 400V) of the terminal voltage (e.g., 800V) in the series connection of the first capacitor 21 and the second capacitor 22.
  • the upper limit voltage of the appropriate voltage range is preferably determined based on the allowable value of the voltage applied to the DCDC converter 40 and the electric compressor 41, and the lower limit voltage of the appropriate voltage range is preferably determined based on the voltage at which the DCDC converter 40 and the electric compressor 41 can operate.
  • the appropriate voltage range may be determined based on the withstand voltage of each switch SUH to SWL, QU to QW.
  • FIG. 10 as a comparative example, unlike this embodiment, the waveforms of normal inverter control when the command torque Trq* is 0 are shown.
  • Figures 10(a) to (f) correspond to Figures 9(a) to (f).
  • each phase winding 13U-13W When the current flowing through each phase winding 13U-13W becomes zero, power is not supplied from the storage battery 20 to the second capacitor 22 via the inverter 30 and each phase winding 13U-13W, causing a voltage drop in the terminal voltage of the second capacitor 22. As a result, it may become impossible to supply current to the DCDC converter 40 and the electric compressor 41.
  • the switches SUH-SWL, QU-QW are controlled to increase the current flowing through each phase winding 13U-13W compared to when it is determined that the supplyable current value Is is equal to or greater than the required current value In.
  • the current flowing through each phase winding 13U-13W increases, for example, the period during which current is supplied to the second capacitor 22 in one electrical angle cycle becomes longer, and the current value that can be supplied to the second capacitor 22 also increases. Therefore, according to this embodiment, the voltage drop of the second capacitor 22 can be suppressed.
  • the switches SUH-SWL, QU-QW are controlled so that the current supplied to the second capacitor 22 increases. This increases the current value supplied to the DCDC converter 40 and the electric compressor 41 as the required current value In increases, so that the voltage drop of the second capacitor 22 can be effectively suppressed.
  • the switches SUH-SWL and QU-QW are controlled to increase the d-axis current value flowing through each phase winding 13U-13W compared to when it is determined that the available current value Is is equal to or greater than the required current value In.
  • This makes it possible to intentionally increase the d-axis current and increase the current value supplied to the DCDC converter 40 and the electric compressor 41.
  • an increase in the d-axis current value increases the reactive current that does not contribute to torque generation, making it possible to prevent the actual torque of the rotor 11 from deviating significantly from the command torque Trq*.
  • the switches SUH-SWL, QU-QW are controlled to increase the d-axis current value, and the switches SUH-SWL, QU-QW are controlled so that the operating point determined by the d- and q-axis currents flowing through the phase windings 13U-13W is on the equal torque curve of the rotating electric machine 10 when it is determined that the supplyable current value Is is equal to or greater than the required current value In. This makes it possible to suppress torque fluctuations in the rotating electric machine 10 while suppressing voltage drops in the second capacitor 22, and to suppress any discomfort felt by the user of the vehicle 100.
  • the q-axis current is set to 0 in the auxiliary current supply control when the rotor 11 is kept in a stopped state. This suppresses the rotation of the rotor 11, allowing the vehicle 100 to be kept stopped, and preventing the user of the vehicle 100 from feeling uncomfortable.
  • a DC-DC converter 40 and an electric compressor 41 are connected in parallel to a first capacitor 21 (corresponding to a “target capacitor”).
  • the DCDC converter 40 and the electric compressor 41 are connected in parallel to the first capacitor 21, if the current value supplied to the DCDC converter 40 and the electric compressor 41 using the storage battery 20 as the power source falls below the required current value In of the DCDC converter 40 and the electric compressor 41, the voltage of the first capacitor 21 may drop significantly. As a result, the DCDC converter 40 and the electric compressor 41 may not be able to operate properly.
  • the control device 50 supplies power from the storage battery 20 to the first capacitor 21 via the inverter 30 and each phase winding 13U-13W by controlling each switch SUH-SWL, QU-QW.
  • the control device 50 may increase the magnitude of the command current vector Ia the larger the required current value In of the DCDC converter 40 and the electric compressor 41 is.
  • the control device 50 may perform auxiliary current supply control when it determines that the supplyable current value Is is less than the required current value In.
  • control device 50 when the control device 50 maintains the rotor 11 of the rotating electric machine 10 in a stopped state during auxiliary current supply control, it turns on the clamp switch in a specific phase determined according to the electrical angle ⁇ e of the rotating electric machine 10, turns off the upper arm switches in each phase, and turns on and off the lower arm switches in each phase other than the specific phase, thereby causing a d-axis current to flow through each phase winding 13U to 13W.
  • a positive terminal 44a is provided on the positive bus 31 so that the DCDC converter 40 and the electric compressor 41 can be connected in parallel to the first capacitor 21.
  • the positive terminal 44a is an external terminal for connecting the inverter 30 to an electric device external to the inverter 30.
  • the positive side of the electric compressor 41 is connected to the positive terminal 44a via the positive wiring 44.
  • the positive side of the DCDC converter 40 is connected to the positive wiring 44.
  • the negative side of the electric compressor 41 is connected to the neutral terminal 42a via the neutral wiring 42.
  • the negative side of the DCDC converter 40 is connected to the neutral wiring 42.
  • the U phase clamp switch QU is turned on, the V and W phase clamp switches QV and QW, the upper arm switches SUH to SWH and the U phase lower arm switch SUL are turned off, and the V and W phase lower arm switches SVL and SWL are turned on and off.
  • FIG. 11 shows the current path when the V- and W-phase lower arm switches SVL and SWL are turned on.
  • current flows through a closed circuit including the second capacitor 22, the U-phase clamp switch QU, each phase winding 13U to 13W, and the V- and W-phase lower arm switches SVL and SWL. This causes magnetic energy to accumulate in each phase winding 13U, 13V, and 13W.
  • Figure 12 shows the current path when the V- and W-phase lower arm switches SVL and SWL are turned off.
  • a closed circuit is formed including the first capacitor 21, the DCDC converter 40, the electric compressor 41, the U-phase clamp switch QU, the phase windings 13U to 13W, and the V- and W-phase upper arm diodes DVH and DWH, and current flows as the magnetic energy stored in the phase windings 13U, 13V, and 13W is released.
  • This supplies power to the first capacitor 21, the DCDC converter 40, and the electric compressor 41.
  • the V-phase clamp switch QV When the specific phase is the V phase, the V-phase clamp switch QV is turned on, the U- and W-phase clamp switches QU and QW, the upper arm switches SUH-SWH of each phase, and the V-phase lower arm switch SVL are turned off, and the U- and W-phase lower arm switches SUL and SWL are turned on and off.
  • the W-phase clamp switch QW When the specific phase is the W phase, the W-phase clamp switch QW is turned on, the U- and V-phase clamp switches QU and QV, the upper arm switches SUH-SWH of each phase, and the W-phase lower arm switch SWL are turned off, and the U- and V-phase lower arm switches SUL and SVL are turned on and off.
  • the U- or V-phase clamp switches QU and QV are turned on, the W-phase clamp switch QW, the upper arm switches SUH-SWH of each phase, and the U- or V-phase lower arm switches SUL and SVL are turned off, and the W-phase lower arm switch SWL is turned on and off.
  • the specific phase is the V- or W-phase
  • the V- or W-phase clamp switches QV and QW are turned on, the U-phase clamp switch QU, the upper arm switches SUH-SWH of each phase, and the V- or W-phase lower arm switches SVL and SWL are turned off, and the U-phase lower arm switch SUL is turned on and off.
  • the U- or W-phase clamp switches QU and QW are turned on, the V-phase clamp switch QV, the upper arm switches SUH-SWH of each phase, and the U- or W-phase lower arm switches SUL and SWL are turned off, and the V-phase lower arm switch SVL is turned on and off.
  • the specific phase does not necessarily have to be constant during the auxiliary current supply control, but may be variable.
  • the control device 50 may be configured to periodically change the command current vector in the feedback control of the auxiliary current supply control.
  • the control device 50 may alternately set Ia2 and Ia3 shown in FIG. 6 as the command current vector in the auxiliary current supply control.
  • the inverter 30 is not limited to a T-type three-level inverter, and may be, for example, a neutral-point clamped three-level inverter. As shown in FIG. 13, the inverter 30 includes U-phase first to fourth switches Su1 to Su4, V-phase first to fourth switches Sv1 to Sv4, W-phase first to fourth switches Sw1 to Sw4, and first to sixth clamp diodes Dc1 to Dc6. In this embodiment, voltage-controlled semiconductor switching elements are used as the switches Su1 to Su4, Sv1 to Sv4, and Sw1 to Sw4, and more specifically, IGBTs are used.
  • the high-potential side terminals of the switches Su1 to Su4, Sv1 to Sv4, and Sw1 to Sw4 are collectors, and the low-potential side terminals are emitters.
  • the same components as those shown in FIG. 2 are denoted by the same reference numerals for convenience.
  • the U-phase first to fourth switches Su1 to Su4 are connected in series with their emitters and collectors connected.
  • the collector of the U-phase first switch Su1 is connected to the positive terminal of the storage battery 20 via the positive bus 31, and the emitter of the U-phase fourth switch Su4 is connected to the negative terminal of the storage battery 20 via the negative bus 32.
  • the connection point between the U-phase second switch Su2 and the U-phase third switch Su3 is connected to the first end of the U-phase winding 13U of the rotating electric machine 10.
  • the cathode of the first clamp diode Dc1 is connected to the connection point between the U-phase first switch Su1 and the U-phase second switch Su2, and the cathode of the second clamp diode Dc2 is connected to the anode of the first clamp diode Dc1.
  • the connection point between the U-phase third switch Su3 and the U-phase fourth switch Su4 is connected to the anode of the second clamp diode Dc2.
  • freewheel diodes Du1, Du2, Du3, and Du4 are connected in inverse parallel to each of the U-phase switches Su1, Su2, Su3, and Su4.
  • the V-phase first to fourth switches Sv1 to Sv4 are connected in series with their emitters and collectors connected.
  • the collector of the V-phase first switch Sv1 is connected to the positive terminal of the storage battery 20 via the positive bus 31, and the emitter of the V-phase fourth switch Sv4 is connected to the negative terminal of the storage battery 20 via the negative bus 32.
  • the connection point between the V-phase second switch Sv2 and the V-phase third switch Sv3 is connected to the first end of the V-phase winding 13V of the rotating electric machine 10.
  • the cathode of the third clamp diode Dc3 is connected to the connection point between the V-phase first switch Sv1 and the V-phase second switch Sv2, and the cathode of the fourth clamp diode Dc4 is connected to the anode of the third clamp diode Dc3.
  • the connection point between the V-phase third switch Sv3 and the V-phase fourth switch Sv4 is connected to the anode of the fourth clamp diode Dc4.
  • freewheel diodes Dv1, Dv2, Dv3, and Dv4 are connected in inverse parallel to each of the V-phase switches Sv1, Sv2, Sv3, and Sv4.
  • the W-phase first to fourth switches Sw1 to Sw4 are connected in series with their emitters and collectors connected.
  • the collector of the W-phase first switch Sw1 is connected to the positive terminal of the storage battery 20 via the positive bus 31, and the emitter of the W-phase fourth switch Sw4 is connected to the negative terminal of the storage battery 20 via the negative bus 32.
  • the connection point between the W-phase second switch Sw2 and the W-phase third switch Sw3 is connected to the first end of the W-phase winding 13W of the rotating electric machine 10.
  • the cathode of the fifth clamp diode Dc5 is connected to the connection point between the W-phase first switch Sw1 and the W-phase second switch Sw2, and the cathode of the sixth clamp diode Dc6 is connected to the anode of the fifth clamp diode Dc5.
  • the connection point between the W-phase third switch Sw3 and the W-phase fourth switch Sw4 is connected to the anode of the sixth clamp diode Dc6.
  • freewheel diodes Dw1, Dw2, Dw3, and Dw4 are connected in inverse parallel to each of the W-phase switches Sw1, Sw2, Sw3, and Sw4.
  • the neutral point O is connected to the connection point between the first clamp diode Dc1 and the second clamp diode Dc2, the connection point between the third clamp diode Dc3 and the fourth clamp diode Dc4, and the connection point between the fifth clamp diode Dc5 and the sixth clamp diode Dc6.
  • control device 50 may control the switches Su1 to Su4, Sv1 to Sv4, and Sw1 to Sw4 so that the magnitude of the command current vector Ia increases as the required current value In of the DCDC converter 40 and the electric compressor 41 increases.
  • control device 50 may perform auxiliary current supply control when it is determined that the supplyable current value Is is less than the required current value In.
  • connection manner of the storage battery 20, inverter 30, DCDC converter 40, and electric compressor 41 may be changed.
  • the electric compressor 41 may be connected to the DCDC converter 40.
  • the DCDC converter 40 is provided with a connector that can be connected to the neutral point wiring 42 and a connector that can be connected to the negative side wiring 43, and the electric compressor 41 may be configured to be connectable to the DCDC converter 40.
  • the inverter may be a multilevel inverter with four or more levels.
  • Fig. 15 shows only the U-phase arm of a five-level inverter 70. Note that in Fig. 15, the control device is not shown, and the same components as those shown in Fig. 2 above are denoted by the same reference numerals for convenience.
  • the inverter 70 includes first to eighth switches S1 to S8 and first to fourth capacitors 71 to 74.
  • IGBTs are used as the switches S1 to S8.
  • Freewheel diodes D1, D2, D3, D4, D5, D6, D7, and D8 are connected in inverse parallel to the switches S1, S2, S3, S4, S5, S6, S7, and S8.
  • the first to fourth switches S1 to S4 are connected in series with their emitters and collectors connected.
  • the series-connected first to fourth switches S1 to S4 is connected in parallel with the series-connected first to fourth capacitors 71 to 74.
  • the series-connected first to fourth capacitors 71 to 74 is connected in parallel with the storage battery 20.
  • the positive terminal of the storage battery 20, the collector of the first switch S1, and the positive terminal of the first capacitor 71 are connected by a positive busbar 75 such as a bus bar.
  • the negative terminal of the storage battery 20, the emitter of the fourth switch S4, and the negative terminal of the fourth capacitor 74 are connected by a negative busbar 76 such as a bus bar.
  • the collector of the fifth switch S5 is connected to the connection point between the first switch S1 and the second switch S2.
  • the collector of the sixth switch S6 is connected to the emitter of the fifth switch S5.
  • the connection point between the third switch S3 and the fourth switch S4 is connected to the emitter of the sixth switch S6.
  • the first end of the U-phase winding 13U (not shown) is connected to the connection point between the fifth switch S5 and the sixth switch S6.
  • Emitter of each switch constituting the seventh switch S7 is connected to each other.
  • One collector of each switch constituting the seventh switch S7 is connected to the connection point between the first switch S1 and the second switch S2, and the other collector is connected to the connection point between the first capacitor 71 and the second capacitor 72.
  • Emitter of each switch constituting the eighth switch S8 is connected to each other.
  • One collector of each switch constituting the eighth switch S8 is connected to the connection point between the third switch S3 and the fourth switch S4, and the other collector is connected to the connection point between the third capacitor 73 and the fourth capacitor 74.
  • the connection point between the second switch S2 and the third switch S3 is connected to the connection point between the second capacitor 72 and the third capacitor 73.
  • the DC-DC converter 40 and the electric compressor 41 are connected in parallel to the fourth capacitor 74, which is the "target capacitor.”
  • the positive electrode side of the electric compressor 41 is connected to the connection point between the third capacitor 73 and the fourth capacitor 74 via the neutral point wiring 42, and the negative electrode side of the electric compressor 41 is connected to the negative electrode bus 76 via the negative electrode side wiring 43.
  • the positive electrode side of the DC-DC converter 40 is connected to the neutral point wiring 42, and the negative electrode side of the DC-DC converter 40 is connected to the negative electrode side wiring 43.
  • the control device may control each of the switches S1 to S8 in consideration of the fact that the voltage of the fourth capacitor 74 may drop significantly.
  • the DC-DC converter 40 and the electric compressor 41 may be connected in parallel to any of the first to fourth capacitors 71 to 74 except the fourth capacitor 74.
  • the DC-DC converter 40 and the electric compressor 41 may also be connected in parallel to a series-connected capacitor that includes any two or three of the first to fourth capacitors 71 to 74.
  • the drains of the clamp switches for each phase may be connected to each other instead of the sources being connected to each other.
  • one source of each switch constituting the U-phase clamp switch QU may be connected to the connection point between the U-phase upper arm switch SUH and the U-phase lower arm switch SUL, and the other source may be connected to the neutral point O.
  • the semiconductor switches constituting the inverter 30 are not limited to N-channel MOSFETs, but may be, for example, IGBTs. Also, in the configurations shown in Figures 13 and 15 above, the semiconductor switches constituting the inverter are not limited to IGBTs, but may be N-channel MOSFETs.
  • the rotating electric machine is not limited to one in which the windings of each phase are star-connected, but may be one in which they are delta-connected. Also, the rotating electric machine and inverter are not limited to one with three phases, but may be one with two phases or four or more phases.
  • the inverter, rotating electric machine, and control device may be mounted on a moving object such as an aircraft or a ship, and is not limited to a vehicle. If the moving object is an aircraft, the rotating electric machine serves as the power source for the aircraft's flight, and if the moving object is a ship, the rotating electric machine serves as the power source for the ship's navigation. Furthermore, the inverter, rotating electric machine, and control device may be mounted on a moving object, and is not limited to a vehicle.
  • control unit and the method described in the present disclosure may be realized by a dedicated computer provided by configuring a processor and memory programmed to execute one or more functions embodied in a computer program.
  • control unit and the method described in the present disclosure may be realized by a dedicated computer provided by configuring a processor with one or more dedicated hardware logic circuits.
  • control unit and the method described in the present disclosure may be realized by one or more dedicated computers configured by combining a processor and memory programmed to execute one or more functions with a processor configured with one or more hardware logic circuits.
  • the computer program may be stored in a computer-readable non-transient tangible recording medium as instructions executed by the computer.
  • [Configuration 1] A plurality of capacitors (21, 22, 71 to 74) connected in series; the capacitor and switches (SUH to SWL, QU to QW, Su1 to Sw4, S1 to S8) electrically connected to an armature winding (13U to 13W) of a rotating electric machine (10), A control device (50) for a multilevel inverter that controls the switch so as to output one of a plurality of voltages that can be output from a series connection of a plurality of the capacitors, The series connection of the plurality of capacitors is connectable in parallel to a power source (20); An electric device (40, 41) can be connected in parallel to a target capacitor which is a part of the plurality of capacitors, a determination unit that determines whether a supplyable current value to the electrical device is less than a required current value of the electrical device; and a control unit that, when it is determined that the supplyable current value is less than the required current value, controls
  • Control device for a multilevel inverter according to configuration 1, wherein the control unit controls the switch so as to increase a value of a current supplied from the power source to the target capacitor via the multilevel inverter and the armature winding as the required current value increases.
  • a plurality of capacitors (21, 22, 71 to 74) connected in series; the capacitor and switches (SUH to SWL, QU to QW, Su1 to Sw4, S1 to S8) electrically connected to an armature winding (13U to 13W) of a rotating electric machine (10),
  • a control device (50) for a multilevel inverter that controls the switch so as to output one of a plurality of voltages that can be output from a series connection of a plurality of the capacitors, The series connection of the plurality of capacitors is connectable in parallel to a power source (20);
  • An electric device (40, 41) can be connected in parallel to a target capacitor which is a part of the plurality of capacitors,
  • a control device for a multilevel inverter comprising: a control unit that controls the switch so that a current value supplied from the power source to the target capacitor via the multilevel inverter and the armature winding is increased as a required current value of the electrical equipment increases.
  • control device for a multilevel inverter wherein, when it is determined that the supplyable current value is less than the required current value, the control unit controls the switch to increase the d-axis current value, and controls the switch such that an operating point determined by d- and q-axis currents flowing through the armature winding is on an equal torque curve of the rotating electric machine when it is determined that the supplyable current value is equal to or greater than the required current value.
  • the multilevel inverter comprises: The capacitor includes a first capacitor (21) and a second capacitor (22), a three-level inverter including, as the switches, switches (SUH to SWL, QU to QW, Su1 to Sw4) that electrically connect the armature winding to any one of the positive side of the first capacitor, a neutral point between the negative side of the first capacitor and the positive side of the second capacitor, and the negative side of the second capacitor;
  • the control device for a multilevel inverter according to any one of configurations 1 to 5, wherein the switch is controlled to output one of three voltages that can be output from a series connection of the first capacitor and the second capacitor.
  • the multilevel inverter comprises: The capacitor includes a first capacitor (21) and a second capacitor (22),
  • the switch includes: upper arm switches (SUH to SWH) and lower arm switches (SUL to SWL) connected in series; a neutral point between the negative electrode side of the first capacitor and the positive electrode side of the second capacitor, and clamp switches (QU to QW) for switching between conduction and interruption of a current flowing between the armature winding, the clamp switches being equal to the number of phases;
  • the control device controls the switch to output one of three voltages that can be output from the series connection of the first capacitor and the second capacitor; the target capacitor is the second capacitor,
  • the multilevel inverter comprises: The capacitor includes a first capacitor (21) and a second capacitor (22),
  • the switch includes: upper arm switches (SUH to SWH) and lower arm switches (SUL to SWL) connected in series; a neutral point between the negative electrode side of the first capacitor and the positive electrode side of the second capacitor, and clamp switches (QU to QW) for switching between conduction and interruption of a current flowing between the armature winding, the clamp switches being equal to the number of phases;
  • the control device controls the switch to output one of three voltages that can be output from the series connection of the first capacitor and the second capacitor; the target capacitor is the first capacitor,

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Abstract

制御装置（５０）は、直列接続された複数のコンデンサ（２１，２２，７１～７４）と、コンデンサと回転電機（１０）の電機子巻線（１３Ｕ～１３Ｗ）とに電気的に接続されるスイッチ（ＳＵＨ～ＳＷＬ，ＱＵ～ＱＷ，Ｓｕ１～Ｓｗ４，Ｓ１～Ｓ８）と、を備えるマルチレベルインバータ（３０，７０）に適用され、スイッチを制御する。複数のコンデンサの直列接続体は、電源（２０）に並列接続可能とされている。複数のコンデンサのうち一部のコンデンサである対象コンデンサに電気機器（４０，４１）が並列接続可能とされている。制御装置は、電気機器への供給可能電流値が、電気機器の要求電流値未満であるか否かを判定する判定部と、供給可能電流値が要求電流値未満であると判定された場合、供給可能電流値が要求電流値以上であると判定される場合よりも電機子巻線に流す電流を大きくするようにスイッチを制御する制御部と、を備える。

Description

マルチレベルインバータの制御装置、プログラム、及びマルチレベルインバータ 関連出願の相互参照
　本出願は、２０２２年１１月２９日に出願された日本出願番号２０２２－１９０７４５号に基づくもので、ここにその記載内容を援用する。
　本開示は、マルチレベルインバータの制御装置、プログラム、及びマルチレベルインバータに関する。
　この種の制御装置として、例えば特許文献１には、３レベルインバータが有するスイッチをオンオフする制御装置が記載されている。３レベルインバータは、直列接続された第１コンデンサ及び第２コンデンサを備えている。制御装置は、スイッチに電気的に接続されている回転電機の電機子巻線に対して、第１コンデンサ及び第２コンデンサの直列接続体から出力可能な３種類のレベルの電位を出力するように、スイッチをオンオフする。
特開平９－３７５９２号公報
　３レベルインバータにおける第１コンデンサ及び第２コンデンサの直列接続体に電源が並列接続され、第１コンデンサ及び第２コンデンサのいずれかに電気機器が並列接続されることがある。この場合、電源を電力供給源とした電気機器への供給電流値が電気機器の要求電流値を下回ると、電気機器が並列接続されているコンデンサの電圧が大きく低下し得る。その結果、電気機器を適正に動作させることができなくなり得る。
　なお、上述した課題は、３レベルインバータに限らず、３種類より多いレベルの電位を出力するマルチレベルインバータの場合も同様に生じる。
　本開示は、電気機器が並列接続されたコンデンサの電圧の大きな低下を抑制できるマルチレベルインバータの制御装置、プログラム、及びマルチレベルインバータを提供することを主たる目的とする。
　本開示の第１の構成は、直列接続された複数のコンデンサと、
　前記コンデンサと回転電機の電機子巻線とに電気的に接続されるスイッチと、を備えるマルチレベルインバータに適用され、
　複数の前記コンデンサの直列接続体から出力可能な複数の電圧のうちいずれかの電圧を出力するように前記スイッチを制御するマルチレベルインバータの制御装置において、
　複数の前記コンデンサの直列接続体は、電源に並列接続可能とされており、
　複数の前記コンデンサのうち一部のコンデンサである対象コンデンサに電気機器が並列接続可能とされており、
　前記電気機器への供給可能電流値が、前記電気機器の要求電流値未満であるか否かを判定する判定部と、
　前記供給可能電流値が前記要求電流値未満であると判定された場合、前記供給可能電流値が前記要求電流値以上であると判定される場合よりも前記電機子巻線に流す電流を大きくするように前記スイッチを制御する制御部と、を備える、マルチレベルインバータの制御装置である。
　上記第１の構成では、複数のコンデンサの直列接続体が電源に並列接続され、複数のコンデンサのうち一部のコンデンサである対象コンデンサが電気機器に並列接続される。この場合、電源を電力供給源とした電気機器への供給電流値が電気機器の要求電流値を下回ると、対象コンデンサの電圧が低下する。対象コンデンサの電圧低下を抑制するためには、対象コンデンサに給電する必要がある。ここで、コンデンサの直流成分のインピーダンスは非常に大きい。このため、複数のコンデンサの直列接続体が電源に並列接続されているものの、電源からコンデンサに直接供給できる電力は非常に小さい、又は電源からコンデンサに直接電力供給できない。電源から対象コンデンサへと十分に電力を供給するためには、マルチレベルインバータが備えるスイッチの制御により、電源からインバータ及び電機子巻線を介して対象コンデンサに給電する必要がある。
　この点に鑑み、上記第１の構成の制御装置では、電気機器への供給可能電流値が電気機器の要求電流値未満であると判定された場合、供給可能電流値が要求電流値以上であると判定される場合よりも電機子巻線に流す電流を大きくするスイッチの制御が行われる。電機子巻線に流す電流値が大きくなると、対象コンデンサに供給可能な電流値も大きくなる。このため、対象コンデンサの電圧低下を抑制することができる。
　本開示の第２の構成は、直列接続された複数のコンデンサと、
　前記コンデンサと回転電機の電機子巻線とに電気的に接続されるスイッチと、を備えるマルチレベルインバータに適用され、
　複数の前記コンデンサの直列接続体から出力可能な複数の電圧のうちいずれかの電圧を出力するように前記スイッチを制御するマルチレベルインバータの制御装置において、
　複数の前記コンデンサの直列接続体は、電源に並列接続可能とされており、
　複数の前記コンデンサのうち一部のコンデンサである対象コンデンサに電気機器が並列接続可能とされており、
　前記電気機器の要求電流値が大きいほど、前記電源から前記マルチレベルインバータ及び前記電機子巻線を介して前記対象コンデンサへと供給される電流値を大きくするように前記スイッチを制御する制御部と、を備える、マルチレベルインバータの制御装置である。
　上記第２の構成によれば、電気機器の要求電流値が大きいほど、電源からマルチレベルインバータ及び電機子巻線を介して対象コンデンサへと供給される電流値を増大するように、各スイッチが制御される。これにより、要求電流値の増加に伴い電気機器への供給電流値が増大させられるため、対象コンデンサの電圧低下を好適に抑制できる。
　本開示についての上記目的およびその他の目的、特徴や利点は、添付の図面を参照しながら下記の詳細な記述により、より明確になる。その図面は、
図１は、車両の構成図であり、 図２は、制御システムの構成図であり、 図３は、各スイッチの操作信号を生成する制御のブロック図であり、 図４は、指令電流ベクトルの設定方法を示す図であり、 図５は、制御装置が行う制御の手順を示すフローチャートであり、 図６は、指令電流ベクトルの一例を示す図であり、 図７は、補機電流供給制御の一例を示す図であり、 図８は、補機電流供給制御の一例を示す図であり、 図９は、補機電流供給制御の一例を示すタイムチャートであり、 図１０は、比較例における制御の一例を示すタイムチャートであり、 図１１は、第２実施形態に係る補機電流供給制御の一例を示す図であり、 図１２は、補機電流供給制御の一例を示す図であり、 図１３は、その他の実施形態に係る制御システムの構成図であり、 図１４は、その他の実施形態に係る車両の構成図であり、 図１５は、その他の実施形態に係る制御システムの構成図である。
　＜第１実施形態＞
　以下、本開示に係る制御装置を具体化した第１実施形態について、図面を参照しつつ説明する。本実施形態において制御装置は、電気自動車やハイブリッド自動車等の電動車両に搭載されている。
　図１に車両１００の概略構成を示す平面図を示し、図２に車両１００に搭載されている制御システムの構成図を示す。図１，２に示すように、車両１００は、回転電機１０、蓄電池２０及びインバータ３０を備えている。回転電機１０は車載主機であり、そのロータ１１が車両の駆動輪１２と動力伝達可能とされている。本実施形態では、回転電機１０は、３相の同期機であり、ステータ巻線として星形結線されたＵ相巻線１３Ｕ、Ｖ相巻線１３Ｖ、Ｗ相巻線１３Ｗを備えている。各相巻線１３Ｕ，１３Ｖ，１３Ｗは、電気角で１２０°ずつずれて配置されている。回転電機１０は、例えば永久磁石同期機である。
　蓄電池２０は、インバータ３０を介して回転電機１０に電気的に接続されている。蓄電池２０は、回転電機１０に駆動電力を供給する電源である。本実施形態では、蓄電池２０は、例えば単電池としての電池セルの直列接続体として構成された組電池である。電池セルとしては、例えば、リチウムイオン電池等の２次電池を用いることができる。蓄電池２０の端子電圧は、例えば６００～８００Ｖである。
　インバータ３０は、蓄電池２０から供給される直流電力をスイッチング制御により３相交流電力に変換し、変換した交流電力を回転電機１０へと供給する電力変換回路である。インバータ３０の蓄電池２０側には、第１コンデンサ２１と、第２コンデンサ２２とが設けられている。第１コンデンサ２１及び第２コンデンサ２２は、直列接続されている。第１，第２コンデンサ２１，２２の直列接続体には、蓄電池２０が並列接続されている。本実施形態では、第１コンデンサ２１の静電容量と、第２コンデンサ２２の静電容量とは同一の値とされている。なお、第１コンデンサ２１及び第２コンデンサ２２はインバータ３０の外部に設けられてもよいし、インバータ３０に内蔵されていてもよい。
　本実施形態において、インバータ３０は、Ｔ型の３レベルインバータである。インバータ３０は、上アームスイッチＳＵＨ，ＳＶＨ，ＳＷＨと、下アームスイッチＳＵＬ，ＳＶＬ，ＳＷＬとの直列接続体を３相分備えている。各スイッチＳＵＨ～ＳＷＬとして、電圧制御形の半導体スイッチング素子が用いられており、具体的にはＮチャネルＭＯＳＦＥＴが用いられている。このため、各スイッチＳＵＨ～ＳＷＬの高電位側端子はドレインであり、低電位側端子はソースである。各スイッチＳＵＨ，ＳＶＨ，ＳＷＨ，ＳＵＬ，ＳＶＬ，ＳＷＬは、対応するボディダイオードＤＵＨ，ＤＶＨ，ＤＷＨ，ＤＵＬ，ＤＶＬ，ＤＷＬを有している。
　Ｕ相上アームスイッチＳＵＨのソースは、Ｕ相下アームスイッチＳＵＬのドレインに接続されている。Ｕ相上アームスイッチＳＵＨとＵ相下アームスイッチＳＵＬとの接続点は、Ｕ相巻線１３Ｕの第１端に接続されている。Ｖ相上アームスイッチＳＶＨのソースは、Ｖ相下アームスイッチＳＶＬのドレインに接続されている。Ｖ相上アームスイッチＳＶＨとＶ相下アームスイッチＳＶＬとの接続点は、Ｖ相巻線１３Ｖの第１端に接続されている。Ｗ相上アームスイッチＳＷＨのソースは、Ｗ相下アームスイッチＳＷＬのドレインに接続されている。Ｗ相上アームスイッチＳＷＨとＷ相下アームスイッチＳＷＬとの接続点は、Ｗ相巻線１３Ｗの第１端に接続されている。各相巻線１３Ｕ，１３Ｖ，１３Ｗの第２端は互いに接続されている。
　各上アームスイッチＳＵＨ～ＳＷＨのドレインは、バスバー等の正極側母線３１により接続されている。正極側母線３１は、蓄電池２０の正極端子及び第１コンデンサ２１の第１端に接続されている。第１コンデンサ２１の第２端は、中性点Ｏを介して第２コンデンサ２２の第１端に接続されている。各下アームスイッチＳＵＬ～ＳＷＬのソースは、バスバー等の負極側母線３２により接続されている。負極側母線３２は、蓄電池２０の負極端子及び第２コンデンサ２２の第２端に接続されている。
　インバータ３０は、双方向での電流の導通及び遮断を行うクランプスイッチＱＵ，ＱＶ，ＱＷを備えている。本実施形態では、各クランプスイッチＱＵ～ＱＷを構成するスイッチとして、電圧制御形の半導体スイッチング素子が用いられており、具体的にはＮチャネルＭＯＳＦＥＴが用いられている。各クランプスイッチＱＵ～ＱＷを構成する各スイッチは、対応するボディダイオードＤＵ，ＤＶ，ＤＷを有している。
　具体的には、Ｕ相を例に説明すると、Ｕ相クランプスイッチＱＵを構成する各スイッチは、互いのソースが接続されている。Ｕ相クランプスイッチＱＵを構成する各スイッチのうち、一方のドレインは、Ｕ相上アームスイッチＳＵＨとＵ相下アームスイッチＳＵＬとの接続点に接続され、他方のドレインは、中性点Ｏに接続されている。Ｕ，Ｖ，Ｗ相クランプスイッチＱＵ～ＱＷは、オンされている場合に双方向の電流の流通を許容し、オフされている場合に双方向の電流の流通を阻止する。
　車両１００は、「電気機器」としてのＤＣＤＣコンバータ４０及び電動コンプレッサ４１を備えている。ＤＣＤＣコンバータ４０は、蓄電池２０の出力電圧を降圧して図示しない低圧バッテリ（例えば、１２Ｖの補機バッテリ）に電力を供給するために駆動される。電動コンプレッサ４１は、車室内空調装置を構成し、車載冷凍サイクルの冷媒を循環させるべく、蓄電池２０から給電されて駆動される。なお、車両１００は、ＤＣＤＣコンバータ４０及び電動コンプレッサ４１以外に、加熱ヒータ等の構成を「電気機器」として備えていてもよい。加熱ヒータは、例えば、暖房用のＰＴＣヒータである。
　本実施形態では、第２コンデンサ２２にＤＣＤＣコンバータ４０及び電動コンプレッサ４１が並列接続されている。具体的には、第２コンデンサ２２にＤＣＤＣコンバータ４０及び電動コンプレッサ４１が並列接続可能となるように、中性点Ｏに中性点端子４２ａが設けられており、負極側母線３２に負極側端子４３ａが設けられている。各端子４２ａ，４３ａは、インバータ３０の外部の電気機器と、インバータ３０とを接続するための外部端子である。電動コンプレッサ４１の正極側は、中性点配線４２を介して中性点端子４２ａに接続されている。ＤＣＤＣコンバータ４０の正極側は、中性点配線４２に接続されている。電動コンプレッサ４１の負極側は、負極側配線４３を介して負極側端子４３ａに接続されている。ＤＣＤＣコンバータ４０の負極側は、負極側配線４３に接続されている。これにより、蓄電池２０にＤＣＤＣコンバータ４０及び電動コンプレッサ４１が並列接続される場合に比べて、ＤＣＤＣコンバータ４０及び電動コンプレッサ４１に印加される電圧が低減される。なお、本実施形態において、第２コンデンサ２２が「対象コンデンサ」に相当する。
　なお、図１及び図２では、中性点配線４２から分岐して中性点ＯとＤＣＤＣコンバータ４０の正極側とが接続される構成を示したが、これに限られない。例えば、中性点Ｏに接続可能とするコネクタをインバータ３０に複数設け、ＤＣＤＣコンバータ４０の正極側及び電動コンプレッサ４１の正極側それぞれを、コネクタに接続する構成としてもよい。また、図１及び図２では、負極側配線４３から分岐して蓄電池２０の負極端子とＤＣＤＣコンバータ４０の負極側に接続される構成を示したが、これに限られない。例えば、蓄電池２０の負極端子に接続可能とするコネクタを蓄電池２０に複数設け、ＤＣＤＣコンバータ４０の負極側及び電動コンプレッサ４１の負極側それぞれを、コネクタに接続する構成としてもよい。
　車両１００は、制御装置５０、相電流センサ５１、回転角センサ５２、補機電流センサ５３及び電圧センサ５４を備えている。相電流センサ５１は、回転電機１０に流れるＵ，Ｖ，Ｗ相電流Ｉｕｖｗを検出する。なお、相電流センサ５１は、３相の電流のうち少なくとも２相の電流を検出できればよい。回転角センサ５２は、例えばレゾルバであり、回転電機１０の電気角θｅを検出する。補機電流センサ５３は、ＤＣＤＣコンバータ４０及び電動コンプレッサ４１に流れる電流を検出する。本実施形態では、補機電流センサ５３は、中性点配線４２に流れる電流を検出する。電圧センサ５４は、第２コンデンサ２２の端子電圧を検出する。各センサ５１，５２，５３，５４の検出値は、制御装置５０に入力される。なお、車両１００は、第１コンデンサ２１の端子電圧を検出する電圧センサを備えていてもよい。
　制御装置５０は、マイコン（「コンピュータ」に相当）を主体として構成され、マイコンは、ＣＰＵを備えている。マイコンが提供する機能は、実体的なメモリ装置に記録されたソフトウェアおよびそれを実行するコンピュータ、ソフトウェアのみ、ハードウェアのみ、あるいはそれらの組合せによって提供することができる。例えば、マイコンがハードウェアである電子回路によって提供される場合、それは多数の論理回路を含むデジタル回路、又はアナログ回路によって提供することができる。例えば、マイコンは、自身が備える記憶部としての非遷移的実体的記録媒体（non-transitory tangible storage medium）に格納されたプログラムを実行する。プログラムには、例えば、図５等に示す処理のプログラムが含まれる。プログラムが実行されることにより、プログラムに対応する方法が実行される。記憶部は、例えば不揮発性メモリである。なお、記憶部に記憶されたプログラムは、例えば、インターネット等のネットワークを介して更新可能である。
　制御装置５０は、インバータ３０の各スイッチＳＵＨ～ＳＷＬ，ＱＵ～ＱＷをオンオフさせる駆動指令を生成する。制御装置５０は、生成した駆動指令に基づいて、対応する各スイッチＳＵＨ～ＳＷＬ，ＱＵ～ＱＷをオンオフする。以下では、図３を参照しつつ、制御装置５０による各スイッチＳＵＨ～ＳＷＬ，ＱＵ～ＱＷの駆動指令を生成する処理について説明する。
　制御装置５０は、指令値設定部６０を備えている。指令値設定部６０には、図示しない上位制御装置から出力される指令トルクＴｒｑ＊が入力される。指令値設定部６０は、指令トルクＴｒｑ＊に基づいて、２相回転座標系（ｄｑ座標系）におけるｄ軸指令電流Ｉｄ＊及びｑ軸指令電流Ｉｑ＊を設定する。本実施形態では、指令値設定部６０は、ｄ軸指令電流Ｉｄ＊及びｑ軸指令電流Ｉｑ＊を、最小電流最大トルク制御（ＭＴＰＡ）により設定する。
　制御装置５０は、３相変換部６１を備えている。３相変換部６１には、ｄ軸指令電流Ｉｄ＊及びｑ軸指令電流Ｉｑ＊が入力される。３相変換部６１は、電気角θｅに基づいて、ｄ軸指令電流Ｉｄ＊及びｑ軸指令電流Ｉｑ＊を、３相固定座標系におけるＵ，Ｖ，Ｗ相指令電流Ｉｕｖｗ＊に変換する。なお、電気角θｅとしては、回転角センサ５２の検出値が用いられるとよい。
　制御装置５０は、偏差算出部６２を備えている。偏差算出部６２には、Ｕ，Ｖ，Ｗ相指令電流Ｉｕｖｗ＊及びＵ，Ｖ，Ｗ相電流Ｉｕｖｗが入力される。偏差算出部６２は、Ｕ相指令電流からＵ相電流を減算した値として、Ｕ相電流偏差を算出する。偏差算出部６２は、Ｖ相指令電流からＶ相電流を減算した値として、Ｖ相電流偏差を算出する。偏差算出部６２は、Ｗ相指令電流からＷ相電流を減算した値として、Ｗ相電流偏差を算出する。なお、Ｕ，Ｖ，Ｗ相電流Ｉｕｖｗとしては、相電流センサ５１の検出値が用いられるとよい。
　制御装置５０は、フィードバック制御部６３を備えている。フィードバック制御部６３には、Ｕ，Ｖ，Ｗ相電流偏差が入力される。フィードバック制御部６３は、Ｕ，Ｖ，Ｗ相電流偏差に基づいて、Ｕ，Ｖ，Ｗ相電流ＩｕｖｗをＵ，Ｖ，Ｗ相指令電流Ｉｕｖｗ＊にフィードバック制御するための操作量として、Ｕ，Ｖ，Ｗ相指令電圧Ｖｕｖｗを算出する。なお、上記フィードバック制御は、例えば比例積分制御とすればよい。
　制御装置５０は、変調部６４を備えている。変調部６４には、Ｕ，Ｖ，Ｗ相指令電圧Ｖｕｖｗが入力される。変調部６４は、Ｕ，Ｖ，Ｗ相指令電圧Ｖｕｖｗに基づいて、インバータ３０の各スイッチＳＵＨ～ＳＷＬ，ＱＵ～ＱＷの操作信号を生成する。変調部６４は、例えば、空間ベクトル変調制御又は三角波比較ＰＷＭ制御により、各スイッチＳＵＨ～ＳＷＬ，ＱＵ～ＱＷの操作信号を生成するとよい。
　ところで、蓄電池２０を電力供給源としたＤＣＤＣコンバータ４０及び電動コンプレッサ４１への供給電流値が、ＤＣＤＣコンバータ４０及び電動コンプレッサ４１の要求電流値を下回ると、第２コンデンサ２２の電圧が大きく低下し得る。その結果、第２コンデンサ２２の電圧がＤＣＤＣコンバータ４０及び電動コンプレッサ４１の動作可能な下限電圧を下回り、ＤＣＤＣコンバータ４０及び電動コンプレッサ４１を適正に動作させることができなくなり得る。
　第２コンデンサ２２の電圧低下を抑制するためには、第２コンデンサ２２に給電する必要がある。ここで、コンデンサの直流成分のインピーダンスは非常に大きい。このため、第１コンデンサ２１及び第２コンデンサ２２の直列接続体が蓄電池２０に並列接続されているものの、蓄電池２０から第２コンデンサ２２に直接供給できる電力は非常に小さい、又は蓄電池２０から第２コンデンサ２２に直接電力供給できない。蓄電池２０から第２コンデンサ２２へと十分に電力を供給するためには、各スイッチＳＵＨ～ＳＷＬ，ＱＵ～ＱＷの制御により、蓄電池２０からインバータ３０及び各相巻線１３Ｕ～１３Ｗを介して第２コンデンサ２２に給電する必要がある。
　この点に鑑み、本実施形態では、図４に示すように、制御装置５０は、ＤＣＤＣコンバータ４０及び電動コンプレッサ４１の要求電流値の合計値（以下、要求電流値Ｉｎ）が大きいほど、ｄ軸指令電流Ｉｄ＊及びｑ軸指令電流Ｉｑ＊から定まる指令電流ベクトルＩａの大きさを増大させる。この場合、指令電流ベクトルＩａの大きさが増大されることに伴い、第２コンデンサ２２へと供給される電流が大きくなるように各スイッチＳＵＨ～ＳＷＬ，ＱＵ～ＱＷが制御される。
　回転電機１０の駆動条件によっては、指令電流ベクトルＩａの大きさが小さい各スイッチＳＵＨ～ＳＷＬ，ＱＵ～ＱＷの制御が行われ、蓄電池２０を電力供給源としたＤＣＤＣコンバータ４０及び電動コンプレッサ４１への供給電流が要求電流値Ｉｎを下回ることがある。例えば、車両１００の車速が低い状況や回転電機１０のトルクが低い状況等の走行負荷が小さい状況では、指令電流ベクトルＩａの大きさが小さくなり、ＤＣＤＣコンバータ４０及び電動コンプレッサ４１への供給電流が減少する。この場合、上記供給電流が要求電流値Ｉｎを下回る可能性がある。そこで、本実施形態では、蓄電池２０を電力供給源としたＤＣＤＣコンバータ４０及び電動コンプレッサ４１への供給電流が要求電流値Ｉｎを下回る可能性のある状況では、意図的に指令電流ベクトルＩａの大きさを増大させる。
　図５に、制御装置５０が行う制御の手順を示す。この制御は、例えば、所定の制御周期で繰り返し実行される。
　ステップＳ１０では、蓄電池２０を電力供給源としたＤＣＤＣコンバータ４０及び電動コンプレッサ４１への供給可能電流値Ｉｓが、ＤＣＤＣコンバータ４０及び電動コンプレッサ４１の要求電流値Ｉｎ以上であるか否かを判定する。本実施形態では、供給可能電流値Ｉｓとして、相電流センサ５１の検出値に基づいて算出された値が用いられ、要求電流値Ｉｎとして、補機電流センサ５３の検出値に基づいて算出された値が用いられる。ステップＳ１０において肯定判定した場合、ステップＳ１１に進む。一方、ステップＳ１０において否定判定した場合、ステップＳ１２に進む。
　なお、供給可能電流値Ｉｓとして、相電流センサ５１の検出値以外に基づいて算出された値を用いてもよい。例えば、指令トルクＴｒｑ＊や回転角センサ５２の検出値に基づいて算出された値を用いてもよい。また、要求電流値Ｉｎとして、補機電流センサ５３の検出値以外に基づいて算出された値を用いてもよい。例えば、要求電流値Ｉｎとして、予め設定された設定値を用いてもよい。この場合、ＤＣＤＣコンバータ４０及び電動コンプレッサ４１のうち動作している電気機器が多いほど、要求電流値Ｉｎは高い値に可変設定されるとよい。
　ステップＳ１１では、通常インバータ制御を行う。本実施形態では、通常インバータ制御において、指令トルクＴｒｑ＊を入力として、最小電流最大トルク制御（ＭＴＰＡ）によりｄ軸指令電流Ｉｄ＊及びｑ軸指令電流Ｉｑ＊を設定する。設定したｄ軸指令電流Ｉｄ＊及びｑ軸指令電流Ｉｑ＊をＵ，Ｖ，Ｗ相指令電流Ｉｕｖｗ＊に変換すると共に、Ｕ，Ｖ，Ｗ相指令電流Ｉｕｖｗ＊をＵ，Ｖ，Ｗ相電流Ｉｕｖｗフィードバック制御するための操作量としてＵ，Ｖ，Ｗ相指令電圧Ｖｕｖｗを算出する。Ｕ，Ｖ，Ｗ相指令電圧Ｖｕｖｗに基づいて、インバータ３０の各スイッチＳＵＨ～ＳＷＬ，ＱＵ～ＱＷの操作信号を生成する。これにより、回転電機１０のトルクが指令トルクＴｒｑ＊に制御される。
　ステップＳ１２では、補機電流供給制御を行う。補機電流供給制御は、通常インバータ制御よりも各相巻線１３Ｕ～１３Ｗに流す電流振幅を大きくするように、インバータ３０の各スイッチＳＵＨ～ＳＷＬ，ＱＵ～ＱＷの操作信号を生成する制御である。本実施形態では、補機電流供給制御において、回転電機１０のトルクを指令トルクＴｒｑ＊に制御しつつ、指令電流ベクトルＩａの大きさを、通常インバータ制御に比べて増大する。
　具体的には、補機電流供給制御において、各相巻線１３Ｕ～１３Ｗに流すｄ軸指令電流Ｉｄ＊を大きくすることにより、通常インバータ制御に比べて指令電流ベクトルＩａの大きさを増大する。図６に、通常インバータ制御における指令電流ベクトルＩａ１と、補機電流供給制御における指令電流ベクトルＩａ２，Ｉａ３とを例示する。補機電流供給制御における指令電流ベクトルＩａ２，Ｉａ３は、通常インバータ制御における指令電流ベクトルＩａ１に比べてｄ軸指令電流Ｉｄ＊が負側に増大されている。言い換えると、補機電流供給制御では、通常インバータ制御に比べて弱め界磁電流が大きくなるように、指令電流ベクトルＩａ２，Ｉａ３が設定されている。これにより、補機電流供給制御における指令電流ベクトルＩａ２，Ｉａ３の大きさが、通常インバータ制御における指令電流ベクトルＩａ１の大きさに比べて増大される。
　なお、補機電流供給制御において、先の図４において説明したように、要求電流値Ｉｎが大きいほど、指令電流ベクトルＩａの大きさを増大するとよい。例えば、図６に示すように、補機電流供給制御における指令電流ベクトルを、要求電流値Ｉｎが小さい場合はＩａ２とし、要求電流値Ｉｎが大きい場合はＩａ２に比べてｄ軸指令電流Ｉｄ＊を負側に増大したＩａ３とするとよい。
　補機電流供給制御において、ｄ軸指令電流Ｉｄ＊が増大させられると共に、各相巻線１３Ｕ～１３Ｗに流すｄ，ｑ軸電流で定まる動作点が、通常インバータ制御における回転電機１０の等トルク曲線上になるように、各スイッチＳＵＨ～ＳＷＬ，ＱＵ～ＱＷを制御するとよい。例えば、図６に示すように、補機電流供給制御における指令電流ベクトルＩａ２，Ｉａ３を、通常インバータ制御における指令電流ベクトルＩａ１の等トルク曲線Ａ上に制御するとよい。
　補機電流供給制御において、回転電機１０のロータ１１を回転駆動させず、ロータ１１を回転停止状態にする場合、各相巻線１３Ｕ～１３Ｗにｄ，ｑ軸電流のうちｄ軸電流のみを流すように各スイッチＳＵＨ～ＳＷＬ，ＱＵ～ＱＷを制御するとよい。この場合、図６に示すように、補機電流供給制御における指令電流ベクトルＩｂがｄ軸上に制御される。これにより、各相巻線１３Ｕ～１３Ｗに流れるｑ軸電流が０にされ、回転電機１０のロータ１１が回転することを抑制しつつ、各相巻線１３Ｕ～１３Ｗに流す電流を大きくできる。なお、補機電流供給制御における指令電流ベクトルＩｂを、ロータ１１の回転駆動が許容される範囲内で、ｑ軸電流が０以外の値になるように制御してもよい。
　制御装置５０は、補機電流供給制御において、回転電機１０のロータ１１を回転停止状態にする場合、Ｕ，Ｖ，Ｗ相クランプスイッチＱＵ，ＱＶ，ＱＷのうち、回転電機１０の電気角θｅに応じて定まる特定相におけるクランプスイッチをオンし、各相における下アームスイッチＳＵＬ，ＳＶＬ，ＳＷＬをオフすると共に、各相のうち特定相以外の相における上アームスイッチをオンオフすることにより、各相巻線１３Ｕ～１３Ｗにｄ軸電流を流す。
　図７及び図８に、回転電機１０のロータ１１を回転停止状態にする場合における補機電流供給制御の一例を示す。ここでは、特定相がＵ相である場合について説明する。
　特定相がＵ相である場合、Ｕ相クランプスイッチＱＵがオンされ、Ｖ，Ｗ相クランプスイッチＱＶ，ＱＷ、各相下アームスイッチＳＵＬ～ＳＷＬ及びＵ相上アームスイッチＳＵＨがオフされ、Ｖ，Ｗ相上アームスイッチＳＶＨ，ＳＷＨがオンオフされる。
　図７に、Ｖ，Ｗ相上アームスイッチＳＶＨ，ＳＷＨがオンされる場合の電流経路を示す。この場合、第１コンデンサ２１、Ｖ，Ｗ相上アームスイッチＳＶＨ，ＳＷＬ、各相巻線１３Ｕ～１３Ｗ、Ｕ相クランプスイッチＱＵを含む閉回路に電流が流れる。これにより、各相巻線１３Ｕ，１３Ｖ，１３Ｗに磁気エネルギが蓄積される。
　図８に、Ｖ，Ｗ相上アームスイッチＳＶＨ，ＳＷＨがオフされる場合の電流経路を示す。この場合、第２コンデンサ２２、ＤＣＤＣコンバータ４０及び電動コンプレッサ４１、Ｖ，Ｗ相下アームダイオードＤＶＬ，ＤＷＬ、各相巻線１３Ｕ～１３Ｗ及びＵ相クランプスイッチＱＵを含む閉回路が形成され、各相巻線１３Ｕ，１３Ｖ，１３Ｗに蓄積された磁気エネルギが放出されることにより電流が流れる。これにより、第２コンデンサ２２、ＤＣＤＣコンバータ４０及び電動コンプレッサ４１が給電される。
　なお、特定相がＶ相である場合、Ｖ相クランプスイッチＱＶがオンされ、Ｕ，Ｗ相クランプスイッチＱＵ，ＱＷ、各相下アームスイッチＳＵＬ～ＳＷＬ及びＶ相上アームスイッチＳＶＨがオフされ、Ｕ，Ｗ相上アームスイッチＳＵＨ，ＳＷＨがオンオフされる。特定相がＷ相である場合、Ｗ相クランプスイッチＱＷがオンされ、Ｕ，Ｖ相クランプスイッチＱＵ，ＱＶ、各相下アームスイッチＳＵＬ～ＳＷＬ及びＷ相上アームスイッチＳＷＨがオフされ、Ｕ，Ｖ相上アームスイッチＳＵＨ，ＳＶＨがオンオフされる。
　特定相がＵ，Ｖ相である場合、Ｕ，Ｖ相クランプスイッチＱＵ，ＱＶがオンされ、Ｗ相クランプスイッチＱＷ、各相下アームスイッチＳＵＬ～ＳＷＬ及びＵ，Ｖ相上アームスイッチＳＵＨ，ＳＶＨがオフされ、Ｗ相上アームスイッチＳＷＨがオンオフされる。特定相がＶ，Ｗ相である場合、Ｖ，Ｗ相クランプスイッチＱＶ，ＱＷがオンされ、Ｕ相クランプスイッチＱＵ、各相下アームスイッチＳＵＬ～ＳＷＬ及びＶ，Ｗ相上アームスイッチＳＶＨ，ＳＷＨがオフされ、Ｕ相上アームスイッチＳＵＨがオンオフされる。特定相がＵ，Ｗ相である場合、Ｕ，Ｗ相クランプスイッチＱＵ，ＱＷがオンされ、Ｖ相クランプスイッチＱＶ、各相下アームスイッチＳＵＬ～ＳＷＬ及びＵ，Ｗ相上アームスイッチＳＵＨ，ＳＷＨがオフされ、Ｖ相上アームスイッチＳＶＨがオンオフされる。
　特定相は、補機電流供給制御の実施中において、不変とは限らず、可変とされる場合もある。例えば、補機電流供給制御の１スイッチング周期のうち、半分の期間はＵ相が特定相となるように操作信号が生成され、残りの期間はＵ，Ｖ相が特定相となるように操作信号が生成される場合もある。補機電流供給制御の実施中において特定相が可変とされるのは、ロータ１１の位置によっては、特定相がＵ相、Ｖ相、Ｗ相、Ｕ，Ｖ相、Ｖ，Ｗ相又はＵ，Ｗ相に固定されるように操作信号が生成されると、ｑ軸電流が０にならない可能性があるためである。
　続いて、図９に、補機電流供給制御における各波形の一例を示す。図９において、（ａ）はＵ相巻線１３Ｕに印加される電圧の推移を示し、（ｂ）はＶ相巻線１３Ｖに印加される電圧の推移を示し、（ｃ）はＷ相巻線１３Ｗに印加される電圧の推移を示し、（ｄ）は、各相巻線１３Ｕ～１３Ｗに流れる電流の推移を示し、（ｅ）は第２コンデンサ２２の端子電圧の推移を示し、（ｆ）はＤＣＤＣコンバータ４０及び電動コンプレッサ４１に流れる補機電流の推移を示す。なお、図９において、（ａ）～（ｃ）では、蓄電池２０の負極端子を基準電位（０Ｖ）とした場合における各相電圧を示し、（ｄ）では、実線にてＵ相巻線１３Ｕに流れる電流を示し、破線にてＶ，Ｗ相巻線１３Ｖ，１３Ｗに流れる電流を示す。
　補機電流供給制御の実施により、各相巻線１３Ｕ～１３Ｗに流れる電流が大きくされ、第２コンデンサ２２の端子電圧の大きな低下が抑制されている。ここで、第２コンデンサ２２の端子電圧は、第１コンデンサ２１及び第２コンデンサ２２の直列接続体における端子電圧（例えば８００Ｖ）の中央値Ｖｏ（例えば４００Ｖ）を含む適正電圧範囲内に制御されることが好ましい。適正電圧範囲の上限電圧は、ＤＣＤＣコンバータ４０及び電動コンプレッサ４１への印加電圧の許容値に基づいて定められるとよく、適正電圧範囲の下限電圧は、ＤＣＤＣコンバータ４０及び電動コンプレッサ４１の動作可能な電圧に基づいて定められるとよい。なお、適正電圧範囲は、各スイッチＳＵＨ～ＳＷＬ，ＱＵ～ＱＷの耐圧に基づいて定められていてもよい。
　図１０には、本実施形態とは異なり、比較例として、指令トルクＴｒｑ＊が０である場合の通常インバータ制御の各波形を示す。図１０（ａ）～（ｆ）は、図９（ａ）～（ｆ）に対応している。
　通常インバータ制御において指令トルクＴｒｑ＊が０である場合、例えば、各相において同じ電圧を出力するように各スイッチＳＵＨ～ＳＷＬ，ＱＵ～ＱＷが同期してオンオフされ、各相巻線１３Ｕ～１３Ｗに流れる電流が０とされる。なお、図１０（ａ）～（ｃ）では、各相クランプスイッチＱＵ～ＱＷと、各相下アームスイッチＳＵＬ～ＳＷＬとが交互にオンされる場合の各相電圧の推移を示している。
　各相巻線１３Ｕ～１３Ｗに流れる電流が０となる状況では、蓄電池２０からインバータ３０及び各相巻線１３Ｕ～１３Ｗを介して第２コンデンサ２２に給電されないため、第２コンデンサ２２の端子電圧の電圧低下が生じる。その結果、ＤＣＤＣコンバータ４０及び電動コンプレッサ４１に電流を供給できなくなる可能性が生じる。
　以上詳述した本実施形態によれば、以下の効果が得られるようになる。
　蓄電池２０を電力供給源としたＤＣＤＣコンバータ４０及び電動コンプレッサ４１への供給可能電流値ＩｓがＤＣＤＣコンバータ４０及び電動コンプレッサ４１の要求電流値Ｉｎ未満であると判定された場合、供給可能電流値Ｉｓが要求電流値Ｉｎ以上であると判定される場合よりも各相巻線１３Ｕ～１３Ｗに流す電流を大きくする各スイッチＳＵＨ～ＳＷＬ，ＱＵ～ＱＷの制御が行われる。各相巻線１３Ｕ～１３Ｗに流す電流値が大きくなると、例えば１電気角周期において第２コンデンサ２２に電流が供給される期間が長くなり、第２コンデンサ２２に供給可能な電流値も大きくなる。このため、本実施形態によれば、第２コンデンサ２２の電圧低下を抑制することができる。
　ＤＣＤＣコンバータ４０及び電動コンプレッサ４１の要求電流値Ｉｎが大きいほど、指令電流ベクトルＩａの大きさが増大させられる。この場合、指令電流ベクトルＩａの大きさが増大させられることに伴い、第２コンデンサ２２へと供給される電流が大きくなるように各スイッチＳＵＨ～ＳＷＬ，ＱＵ～ＱＷが制御される。これにより、要求電流値Ｉｎの増加に伴いＤＣＤＣコンバータ４０及び電動コンプレッサ４１への供給電流値が増大させられるため、第２コンデンサ２２の電圧低下を好適に抑制できる。
　供給可能電流値Ｉｓが要求電流値Ｉｎ未満であると判定された場合、供給可能電流値Ｉｓが要求電流値Ｉｎ以上であると判定される場合よりも各相巻線１３Ｕ～１３Ｗに流すｄ軸電流値を大きくするように各スイッチＳＵＨ～ＳＷＬ，ＱＵ～ＱＷが制御される。これにより、ｄ軸電流を意図的に増加させてＤＣＤＣコンバータ４０及び電動コンプレッサ４１への供給電流値を増加させることができる。また、ｄ軸電流値の増大によりトルクの生成に寄与しない無効電流が増大するため、ロータ１１の実際のトルクが指令トルクＴｒｑ＊から大きくずれることを抑制することが可能となる。
　ｄ軸電流値を大きくするように各スイッチＳＵＨ～ＳＷＬ，ＱＵ～ＱＷが制御されると共に、各相巻線１３Ｕ～１３Ｗに流すｄ，ｑ軸電流で定まる動作点が、供給可能電流値Ｉｓが要求電流値Ｉｎ以上であると判定される場合における回転電機１０の等トルク曲線上になるように、各スイッチＳＵＨ～ＳＷＬ，ＱＵ～ＱＷが制御される。これにより、第２コンデンサ２２の電圧低下を抑制しつつ、回転電機１０のトルク変動を抑制でき、車両１００のユーザに違和感を与えることを抑制できる。
　車両１００の停車時は回転電機１０のロータ１１を回転させないため、各相巻線１３Ｕ～１３Ｗに流せる電流値が小さい。そこで、ロータ１１を回転駆動させない場合における補機電流供給制御においてｄ軸電流が流れるようにすることにより、電流ベクトルを増加させ、各相巻線１３Ｕ～１３Ｗに流せる電流値を大きくした。その結果、第２コンデンサ２２に供給可能な電力を停車時においても確保することができる。
　ロータ１１を回転停止状態に維持する場合における補機電流供給制御においてｑ軸電流を０とした。これにより、ロータ１１の回転が抑制され、車両１００の停車状態を保持でき、車両１００のユーザに違和感を与えることを抑制できる。
　＜第２実施形態＞
　以下、第２実施形態について、第１実施形態との相違点を中心に図面を参照しつつ説明する。本実施形態では、第２コンデンサ２２に代えて、第１コンデンサ２１（「対象コンデンサ」に相当）にＤＣＤＣコンバータ４０及び電動コンプレッサ４１が並列接続されている。
　第１コンデンサ２１にＤＣＤＣコンバータ４０及び電動コンプレッサ４１が並列接続されている場合、蓄電池２０を電力供給源としたＤＣＤＣコンバータ４０及び電動コンプレッサ４１への供給電流値が、ＤＣＤＣコンバータ４０及び電動コンプレッサ４１の要求電流値Ｉｎを下回ると、第１コンデンサ２１の電圧が大きく低下し得る。その結果、ＤＣＤＣコンバータ４０及び電動コンプレッサ４１を適正に動作させることができなくなり得る。
　そこで、本実施形態では、制御装置５０は、各スイッチＳＵＨ～ＳＷＬ，ＱＵ～ＱＷの制御により、蓄電池２０からインバータ３０及び各相巻線１３Ｕ～１３Ｗを介して第１コンデンサ２１を給電する。この際、制御装置５０は、先の図４に示したように、ＤＣＤＣコンバータ４０及び電動コンプレッサ４１の要求電流値Ｉｎが大きいほど、指令電流ベクトルＩａの大きさを増大させるとよい。制御装置５０は、先の図５，６で説明したように、供給可能電流値Ｉｓが要求電流値Ｉｎ未満であると判定した場合、補機電流供給制御を行うとよい。
　本実施形態では、制御装置５０は、補機電流供給制御において、回転電機１０のロータ１１を回転停止状態に維持する場合、回転電機１０の電気角θｅに応じて定まる特定相におけるクランプスイッチをオンし、各相における上アームスイッチをオフすると共に、各相のうち特定相以外の相における下アームスイッチをオンオフすることにより、各相巻線１３Ｕ～１３Ｗにｄ軸電流を流す。
　図１１及び図１２に、ロータ１１を回転停止状態にする場合における補機電流供給制御の一例を示す。ここでは、第１コンデンサ２１にＤＣＤＣコンバータ４０及び電動コンプレッサ４１が並列接続可能となるように、正極側母線３１に正極側端子４４ａが設けられている。正極側端子４４ａは、インバータ３０の外部の電気機器と、インバータ３０とを接続するための外部端子である。電動コンプレッサ４１の正極側は、正極側配線４４を介して正極側端子４４ａに接続されている。ＤＣＤＣコンバータ４０の正極側は、正極側配線４４に接続されている。電動コンプレッサ４１の負極側は、中性点配線４２を介して中性点端子４２ａに接続されている。ＤＣＤＣコンバータ４０の負極側は、中性点配線４２に接続されている。以下では、特定相がＵ相である場合について説明する。
　特定相がＵ相である場合、Ｕ相クランプスイッチＱＵがオンされ、Ｖ，Ｗ相クランプスイッチＱＶ，ＱＷ、各相上アームスイッチＳＵＨ～ＳＷＨ及びＵ相下アームスイッチＳＵＬがオフされ、Ｖ，Ｗ相下アームスイッチＳＶＬ，ＳＷＬがオンオフされる。
　図１１に、Ｖ，Ｗ相下アームスイッチＳＶＬ，ＳＷＬがオンされる場合の電流経路を示す。この場合、第２コンデンサ２２、Ｕ相クランプスイッチＱＵ、各相巻線１３Ｕ～１３Ｗ、Ｖ，Ｗ相下アームスイッチＳＶＬ，ＳＷＬを含む閉回路に電流が流れる。これにより、各相巻線１３Ｕ，１３Ｖ，１３Ｗに磁気エネルギが蓄積される。
　図１２に、Ｖ，Ｗ相下アームスイッチＳＶＬ，ＳＷＬがオフされる場合の電流経路を示す。この場合、第１コンデンサ２１、ＤＣＤＣコンバータ４０及び電動コンプレッサ４１、Ｕ相クランプスイッチＱＵ、各相巻線１３Ｕ～１３Ｗ、Ｖ，Ｗ相上アームダイオードＤＶＨ，ＤＷＨを含む閉回路が形成され、各相巻線１３Ｕ，１３Ｖ，１３Ｗに蓄積された磁気エネルギが放出されることにより電流が流れる。これにより、第１コンデンサ２１、ＤＣＤＣコンバータ４０及び電動コンプレッサ４１が給電される。
　なお、特定相がＶ相である場合、Ｖ相クランプスイッチＱＶがオンされ、Ｕ，Ｗ相クランプスイッチＱＵ，ＱＷ、各相上アームスイッチＳＵＨ～ＳＷＨ及びＶ相下アームスイッチＳＶＬがオフされ、Ｕ，Ｗ相下アームスイッチＳＵＬ，ＳＷＬがオンオフされる。特定相がＷ相である場合、Ｗ相クランプスイッチＱＷがオンされ、Ｕ，Ｖ相クランプスイッチＱＵ，ＱＶ、各相上アームスイッチＳＵＨ～ＳＷＨ及びＷ相下アームスイッチＳＷＬがオフされ、Ｕ，Ｖ相下アームスイッチＳＵＬ，ＳＶＬがオンオフされる。
　特定相がＵ，Ｖ相である場合、Ｕ，Ｖ相クランプスイッチＱＵ，ＱＶがオンされ、Ｗ相クランプスイッチＱＷ、各相上アームスイッチＳＵＨ～ＳＷＨ及びＵ，Ｖ相下アームスイッチＳＵＬ，ＳＶＬがオフされ、Ｗ相下アームスイッチＳＷＬがオンオフされる。特定相がＶ，Ｗ相である場合、Ｖ，Ｗ相クランプスイッチＱＶ，ＱＷがオンされ、Ｕ相クランプスイッチＱＵ、各相上アームスイッチＳＵＨ～ＳＷＨ及びＶ，Ｗ相下アームスイッチＳＶＬ，ＳＷＬがオフされ、Ｕ相下アームスイッチＳＵＬがオンオフされる。特定相がＵ，Ｗ相である場合、Ｕ，Ｗ相クランプスイッチＱＵ，ＱＷがオンされ、Ｖ相クランプスイッチＱＶ、各相上アームスイッチＳＵＨ～ＳＷＨ及びＵ，Ｗ相下アームスイッチＳＵＬ，ＳＷＬがオフされ、Ｖ相下アームスイッチＳＶＬがオンオフされる。
　なお、第１実施形態と同様に、特定相は、補機電流供給制御の実施中において、不変とは限らず、可変とされてもよい。
　＜その他の実施形態＞
　上記実施形態を例えば次のように変更してもよい。
　・制御装置５０は、補機電流供給制御のフィードバック制御において、指令電流ベクトルを周期的に変化させるように設定してもよい。この場合、例えば、制御装置５０は、補機電流供給制御において、指令電流ベクトルとして、先の図６に示したＩａ２とＩａ３とを交互に設定するとよい。
　・インバータ３０は、Ｔ型の３レベルインバータに限らず、例えば中性点クランプ型の３レベルインバータであってもよい。図１３に示すように、インバータ３０は、Ｕ相第１～第４スイッチＳｕ１～Ｓｕ４、Ｖ相第１～第４スイッチＳｖ１～Ｓｖ４、Ｗ相第１～第４スイッチＳｗ１～Ｓｗ４及び第１～第６クランプダイオードＤｃ１～Ｄｃ６を備えている。本実施形態では、各スイッチＳｕ１～Ｓｕ４，Ｓｖ１～Ｓｖ４、Ｓｗ１～Ｓｗ４として、電圧制御形の半導体スイッチング素子を用いており、より具体的にはＩＧＢＴを用いている。この場合、スイッチＳｕ１～Ｓｕ４，Ｓｖ１～Ｓｖ４、Ｓｗ１～Ｓｗ４の高電位側端子がコレクタであり、低電位側端子がエミッタである。なお、図１３において、先の図２に示した構成と同一の構成については、便宜上、同一の符号を付している。
　Ｕ相第１～第４スイッチＳｕ１～Ｓｕ４は、エミッタとコレクタとが接続される形で直列接続されている。Ｕ相第１スイッチＳｕ１のコレクタには、正極側母線３１を介して蓄電池２０の正極端子が接続され、Ｕ相第４スイッチＳｕ４のエミッタには、負極側母線３２を介して蓄電池２０の負極端子が接続されている。Ｕ相第２スイッチＳｕ２とＵ相第３スイッチＳｕ３との接続点は、回転電機１０のＵ相巻線１３Ｕの第１端に接続されている。また、Ｕ相第１スイッチＳｕ１とＵ相第２スイッチＳｕ２との接続点には、第１クランプダイオードＤｃ１のカソードが接続され、第１クランプダイオードＤｃ１のアノードには、第２クランプダイオードＤｃ２のカソードが接続されている。第２クランプダイオードＤｃ２のアノードには、Ｕ相第３スイッチＳｕ３とＵ相第４スイッチＳｕ４との接続点が接続されている。なお、Ｕ相の各スイッチＳｕ１，Ｓｕ２，Ｓｕ３，Ｓｕ４には、フリーホイールダイオードＤｕ１，Ｄｕ２，Ｄｕ３，Ｄｕ４が逆並列に接続されている。
　Ｖ相第１～第４スイッチＳｖ１～Ｓｖ４は、エミッタとコレクタとが接続される形で直列接続されている。Ｖ相第１スイッチＳｖ１のコレクタには、正極側母線３１を介して蓄電池２０の正極端子が接続され、Ｖ相第４スイッチＳｖ４のエミッタには、負極側母線３２を介して蓄電池２０の負極端子が接続されている。Ｖ相第２スイッチＳｖ２とＶ相第３スイッチＳｖ３との接続点は、回転電機１０のＶ相巻線１３Ｖの第１端に接続されている。また、Ｖ相第１スイッチＳｖ１とＶ相第２スイッチＳｖ２との接続点には、第３クランプダイオードＤｃ３のカソードが接続され、第３クランプダイオードＤｃ３のアノードには、第４クランプダイオードＤｃ４のカソードが接続されている。第４クランプダイオードＤｃ４のアノードには、Ｖ相第３スイッチＳｖ３とＶ相第４スイッチＳｖ４との接続点が接続されている。なお、Ｖ相の各スイッチＳｖ１，Ｓｖ２，Ｓｖ３，Ｓｖ４には、フリーホイールダイオードＤｖ１，Ｄｖ２，Ｄｖ３，Ｄｖ４が逆並列に接続されている。
　Ｗ相第１～第４スイッチＳｗ１～Ｓｗ４は、エミッタとコレクタとが接続される形で直列接続されている。Ｗ相第１スイッチＳｗ１のコレクタには、正極側母線３１を介して蓄電池２０の正極端子が接続され、Ｗ相第４スイッチＳｗ４のエミッタには、負極側母線３２を介して蓄電池２０の負極端子が接続されている。Ｗ相第２スイッチＳｗ２とＷ相第３スイッチＳｗ３との接続点は、回転電機１０のＷ相巻線１３Ｗの第１端に接続されている。また、Ｗ相第１スイッチＳｗ１とＷ相第２スイッチＳｗ２との接続点には、第５クランプダイオードＤｃ５のカソードが接続され、第５クランプダイオードＤｃ５のアノードには、第６クランプダイオードＤｃ６のカソードが接続されている。第６クランプダイオードＤｃ６のアノードには、Ｗ相第３スイッチＳｗ３とＷ相第４スイッチＳｗ４との接続点が接続されている。なお、Ｗ相の各スイッチＳｗ１，Ｓｗ２，Ｓｗ３，Ｓｗ４には、フリーホイールダイオードＤｗ１，Ｄｗ２，Ｄｗ３，Ｄｗ４が逆並列に接続されている。
　第１クランプダイオードＤｃ１及び第２クランプダイオードＤｃ２の接続点、第３クランプダイオードＤｃ３及び第４クランプダイオードＤｃ４の接続点、並びに第５クランプダイオードＤｃ５及び第６クランプダイオードＤｃ６の接続点には、中性点Ｏが接続されている。
　なお、制御装置５０は、第１実施形態と同様に、ＤＣＤＣコンバータ４０及び電動コンプレッサ４１の要求電流値Ｉｎが大きいほど、指令電流ベクトルＩａの大きさを増大するように、各スイッチＳｕ１～Ｓｕ４，Ｓｖ１～Ｓｖ４、Ｓｗ１～Ｓｗ４を制御するとよい。制御装置５０は、第１実施形態と同様に、供給可能電流値Ｉｓが要求電流値Ｉｎ未満であると判定された場合、補機電流供給制御を行うとよい。
　・蓄電池２０、インバータ３０、ＤＣＤＣコンバータ４０及び電動コンプレッサ４１の接続態様を変更してもよい。例えば、図１４に示すように、中性点配線４２を介してインバータ３０の中性点ＯとＤＣＤＣコンバータ４０とが接続され、負極側配線４３を介して負極側母線３２とＤＣＤＣコンバータ４０とが接続されている構成において、電動コンプレッサ４１は、ＤＣＤＣコンバータ４０に接続されていてもよい。この場合、ＤＣＤＣコンバータ４０には、中性点配線４２に接続可能とするコネクタと負極側配線４３に接続可能とするコネクタとが設けられており、電動コンプレッサ４１をＤＣＤＣコンバータ４０に接続可能に構成するとよい。
　・インバータとしては、４レベル以上のマルチレベルインバータであってもよい。図１５には、５レベルインバータ７０のうち、Ｕ相アームのみを示している。なお、図１５において、制御装置の図示を省略し、先の図２に示した構成と同一の構成については、便宜上、同一の符号を付している。
　インバータ７０は、第１～第８スイッチＳ１～Ｓ８と、第１～第４コンデンサ７１～７４とを備えている。本実施形態では、各スイッチＳ１～Ｓ８としてＩＧＢＴを用いている。各スイッチＳ１，Ｓ２，Ｓ３，Ｓ４，Ｓ５，Ｓ６，Ｓ７，Ｓ８には、各フリーホイールダイオードＤ１，Ｄ２，Ｄ３，Ｄ４，Ｄ５，Ｄ６，Ｄ７，Ｄ８が逆並列に接続されている。
　第１～第４スイッチＳ１～Ｓ４は、エミッタとコレクタとが接続される形で直列接続されている。第１～第４スイッチＳ１～Ｓ４の直列接続体には、第１～第４コンデンサ７１～７４の直列接続体が並列接続されている。第１～第４コンデンサ７１～７４の直列接続体には、蓄電池２０が並列接続されている。具体的には、蓄電池２０の正極端子、第１スイッチＳ１のコレクタ及び第１コンデンサ７１の正極側端子は、バスバー等の正極側母線７５により接続されている。蓄電池２０の負極端子、第４スイッチＳ４のエミッタ及び第４コンデンサ７４の負極側端子は、バスバー等の負極側母線７６により接続されている。
　第１スイッチＳ１と第２スイッチＳ２との接続点には、第５スイッチＳ５のコレクタが接続されている。第５スイッチＳ５のエミッタには、第６スイッチＳ６のコレクタが接続されている。第６スイッチＳ６のエミッタには、第３スイッチＳ３と第４スイッチＳ４との接続点が接続されている。第５スイッチＳ５と第６スイッチＳ６との接続点には、図示しないＵ相巻線１３Ｕの第１端が接続されている。
　第７スイッチＳ７を構成する各スイッチは、互いのエミッタが接続されている。第７スイッチＳ７を構成する各スイッチのうち、一方のコレクタは、第１スイッチＳ１と第２スイッチＳ２との接続点に接続され、他方のコレクタは、第１コンデンサ７１と第２コンデンサ７２との接続点に接続されている。第８スイッチＳ８を構成する各スイッチは、互いのエミッタが接続されている。第８スイッチＳ８を構成する各スイッチのうち、一方のコレクタは、第３スイッチＳ３と第４スイッチＳ４との接続点に接続され、他方のコレクタは、第３コンデンサ７３と第４コンデンサ７４との接続点に接続されている。第２スイッチＳ２と第３スイッチＳ３との接続点は、第２コンデンサ７２と第３コンデンサ７３との接続点に接続されている。
　本実施形態では、「対象コンデンサ」としての第４コンデンサ７４にＤＣＤＣコンバータ４０及び電動コンプレッサ４１が並列接続されている。具体的には、電動コンプレッサ４１の正極側は、中性点配線４２を介して第３コンデンサ７３と第４コンデンサ７４との接続点に接続され、電動コンプレッサ４１の負極側は、負極側配線４３を介して負極側母線７６に接続されている。ＤＣＤＣコンバータ４０の正極側は中性点配線４２に接続され、ＤＣＤＣコンバータ４０の負極側は負極側配線４３に接続されている。この場合、制御装置は、第４コンデンサ７４の電圧が大きく低下し得ることに鑑みて、各スイッチＳ１～Ｓ８の制御を行うとよい。
　なお、第１～第４コンデンサ７１～７４のうち第４コンデンサ７４以外のコンデンサにＤＣＤＣコンバータ４０及び電動コンプレッサ４１が並列接続されてもよい。また、第１～第４コンデンサ７１～７４のうちいずれか２つ又は３つを含むコンデンサの直列接続体に、ＤＣＤＣコンバータ４０及び電動コンプレッサ４１が並列接続されてもよい。
　・第１実施形態及び第２実施形態において、各相クランプスイッチとしては、互いのソースが接続されることに代えて、互いのドレインが接続されていてもよい。この場合、例えば、Ｕ相クランプスイッチＱＵを構成する各スイッチのうち、一方のソースは、Ｕ相上アームスイッチＳＵＨとＵ相下アームスイッチＳＵＬとの接続点に接続され、他方のソースは、中性点Ｏに接続されればよい。
　・第１実施形態において、インバータ３０を構成する半導体スイッチとしては、ＮチャネルＭＯＳＦＥＴに限らず、例えば、ＩＧＢＴであってもよい。また、先の図１３及び図１５に示した構成において、インバータを構成する半導体スイッチとしては、ＩＧＢＴに限らず、ＮチャネルＭＯＳＦＥＴであってもよい。
　・回転電機としては、各相の巻線が星形結線されるものに限らず、Δ結線されるものであってもよい。また、回転電機及びインバータとしては、３相のものに限らず、２相のもの、又は４相以上のものであってもよい。
　・インバータ、回転電機及び制御装置の搭載先としては、車両に限られず、例えば航空機又は船舶等の移動体であってもよい。移動体が航空機の場合、回転電機は航空機の飛行動力源となり、移動体が船舶の場合、回転電機は船舶の航行動力源となる。また、インバータ、回転電機及び制御装置の搭載先としては、移動体に限られない。
　・本開示に記載の制御部及びその手法は、コンピュータプログラムにより具体化された一つ乃至は複数の機能を実行するようにプログラムされたプロセッサ及びメモリを構成することによって提供された専用コンピュータにより、実現されてもよい。あるいは、本開示に記載の制御部及びその手法は、一つ以上の専用ハードウェア論理回路によってプロセッサを構成することによって提供された専用コンピュータにより、実現されてもよい。もしくは、本開示に記載の制御部及びその手法は、一つ乃至は複数の機能を実行するようにプログラムされたプロセッサ及びメモリと一つ以上のハードウェア論理回路によって構成されたプロセッサとの組み合わせにより構成された一つ以上の専用コンピュータにより、実現されてもよい。また、コンピュータプログラムは、コンピュータにより実行されるインストラクションとして、コンピュータ読み取り可能な非遷移有形記録媒体に記憶されていてもよい。
　・以下、上述した各実施形態から抽出される特徴的な構成を記載する。
［構成１］
　直列接続された複数のコンデンサ（２１，２２，７１～７４）と、
　前記コンデンサと回転電機（１０）の電機子巻線（１３Ｕ～１３Ｗ）とに電気的に接続されるスイッチ（ＳＵＨ～ＳＷＬ，ＱＵ～ＱＷ，Ｓｕ１～Ｓｗ４，Ｓ１～Ｓ８）と、を備えるマルチレベルインバータ（３０，７０）に適用され、
　複数の前記コンデンサの直列接続体から出力可能な複数の電圧のうちいずれかの電圧を出力するように前記スイッチを制御するマルチレベルインバータの制御装置（５０）において、
　複数の前記コンデンサの直列接続体は、電源（２０）に並列接続可能とされており、
　複数の前記コンデンサのうち一部のコンデンサである対象コンデンサに電気機器（４０，４１）が並列接続可能とされており、
　前記電気機器への供給可能電流値が、前記電気機器の要求電流値未満であるか否かを判定する判定部と、
　前記供給可能電流値が前記要求電流値未満であると判定された場合、前記供給可能電流値が前記要求電流値以上であると判定される場合よりも前記電機子巻線に流す電流を大きくするように前記スイッチを制御する制御部と、を備える、マルチレベルインバータの制御装置。
［構成２］
　前記制御部は、前記要求電流値が大きいほど、前記電源から前記マルチレベルインバータ及び前記電機子巻線を介して前記対象コンデンサへと供給される電流値を大きくするように前記スイッチを制御する、構成１に記載のマルチレベルインバータの制御装置。
［構成３］
　直列接続された複数のコンデンサ（２１，２２，７１～７４）と、
　前記コンデンサと回転電機（１０）の電機子巻線（１３Ｕ～１３Ｗ）とに電気的に接続されるスイッチ（ＳＵＨ～ＳＷＬ，ＱＵ～ＱＷ，Ｓｕ１～Ｓｗ４，Ｓ１～Ｓ８）と、を備えるマルチレベルインバータ（３０，７０）に適用され、
　複数の前記コンデンサの直列接続体から出力可能な複数の電圧のうちいずれかの電圧を出力するように前記スイッチを制御するマルチレベルインバータの制御装置（５０）において、
　複数の前記コンデンサの直列接続体は、電源（２０）に並列接続可能とされており、
　複数の前記コンデンサのうち一部のコンデンサである対象コンデンサに電気機器（４０，４１）が並列接続可能とされており、
　前記電気機器の要求電流値が大きいほど、前記電源から前記マルチレベルインバータ及び前記電機子巻線を介して前記対象コンデンサへと供給される電流値を大きくするように前記スイッチを制御する制御部を備える、マルチレベルインバータの制御装置。
［構成４］
　前記制御部は、前記供給可能電流値が前記要求電流値未満であると判定された場合、前記供給可能電流値が前記要求電流値以上であると判定される場合よりも前記電機子巻線に流すｄ軸電流値を大きくするように前記スイッチを制御する、構成１又は２に記載のマルチレベルインバータの制御装置。
［構成５］
　前記制御部は、前記供給可能電流値が前記要求電流値未満であると判定された場合、前記ｄ軸電流値を大きくするように前記スイッチを制御するとともに、前記電機子巻線に流すｄ，ｑ軸電流で定まる動作点が、前記供給可能電流値が前記要求電流値以上であると判定される場合における前記回転電機の等トルク曲線上になるように、前記スイッチを制御する、構成４に記載のマルチレベルインバータの制御装置。
［構成６］
　前記マルチレベルインバータは、
　前記コンデンサとして、第１コンデンサ（２１）及び第２コンデンサ（２２）を備えるとともに、
　前記スイッチとして、前記電機子巻線を、前記第１コンデンサの正極側と、前記第１コンデンサの負極側及び前記第２コンデンサの正極側の間の中性点と、前記第２コンデンサの負極側とのうちいずれかに電気的に接続するスイッチ（ＳＵＨ～ＳＷＬ，ＱＵ～ＱＷ，Ｓｕ１～Ｓｗ４）と、を備える３レベルインバータであり、
　前記第１コンデンサ及び前記第２コンデンサの直列接続体から出力可能な３つの電圧のうちいずれかの電圧を出力するように前記スイッチを制御する、構成１～５のいずれか１つに記載のマルチレベルインバータの制御装置。
［構成７］
　前記制御部は、前記回転電機のロータ（１１）を回転停止状態に維持する場合において前記供給可能電流値が前記要求電流値未満であると判定されたとき、前記電機子巻線にｄ軸電流を流しつつ、前記電機子巻線に流すｑ軸電流を０又は０付近の値とするように前記スイッチを制御する、構成１，２，４，５のいずれか１つに記載のマルチレベルインバータの制御装置。
［構成８］
　前記マルチレベルインバータは、
　前記コンデンサとして、第１コンデンサ（２１）及び第２コンデンサ（２２）を備えるとともに、
　前記スイッチとして、
　直列接続された上アームスイッチ（ＳＵＨ～ＳＷＨ）及び下アームスイッチ（ＳＵＬ～ＳＷＬ）と、
　前記第１コンデンサの負極側及び前記第２コンデンサの正極側の間の中性点、及び前記電機子巻線の間に流れる電流の導通及び遮断を切り替えるクランプスイッチ（ＱＵ～ＱＷ）と、を相数分備える３レベルインバータであり、
　前記制御装置は、前記第１コンデンサ及び前記第２コンデンサの直列接続体から出力可能な３つの電圧のうちいずれかの電圧を出力するように前記スイッチを制御し、
　前記対象コンデンサは、前記第２コンデンサであり、
　前記制御部は、前記回転電機の電気角に応じて定まる特定相における前記クランプスイッチをオンし、各相における下アームスイッチをオフするとともに、各相のうち前記特定相以外の相における上アームスイッチをオンオフすることにより、前記電機子巻線にｄ軸電流を流す、構成７に記載のマルチレベルインバータの制御装置。
［構成９］
　前記マルチレベルインバータは、
　前記コンデンサとして、第１コンデンサ（２１）及び第２コンデンサ（２２）を備えるとともに、
　前記スイッチとして、
　直列接続された上アームスイッチ（ＳＵＨ～ＳＷＨ）及び下アームスイッチ（ＳＵＬ～ＳＷＬ）と、
　前記第１コンデンサの負極側及び前記第２コンデンサの正極側の間の中性点、及び前記電機子巻線の間に流れる電流の導通及び遮断を切り替えるクランプスイッチ（ＱＵ～ＱＷ）と、を相数分備える３レベルインバータであり、
　前記制御装置は、前記第１コンデンサ及び前記第２コンデンサの直列接続体から出力可能な３つの電圧のうちいずれかの電圧を出力するように前記スイッチを制御し、
　前記対象コンデンサは、前記第１コンデンサであり、
　前記制御部は、前記回転電機の電気角に応じて定まる特定相における前記クランプスイッチをオンし、各相における上アームスイッチをオフすると共に、各相のうち前記特定相以外の相における下アームスイッチをオンオフすることにより、前記電機子巻線にｄ軸電流を流す、構成７に記載のマルチレベルインバータの制御装置。
　本開示は、実施例に準拠して記述されたが、本開示は当該実施例や構造に限定されるものではないと理解される。本開示は、様々な変形例や均等範囲内の変形をも包含する。加えて、様々な組み合わせや形態、さらには、それらに一要素のみ、それ以上、あるいはそれ以下、を含む他の組み合わせや形態をも、本開示の範疇や思想範囲に入るものである。

Claims (12)

  1. 　直列接続された複数のコンデンサ（２１，２２，７１～７４）と、
    　前記コンデンサと回転電機（１０）の電機子巻線（１３Ｕ～１３Ｗ）とに電気的に接続されるスイッチ（ＳＵＨ～ＳＷＬ，ＱＵ～ＱＷ，Ｓｕ１～Ｓｗ４，Ｓ１～Ｓ８）と、を備えるマルチレベルインバータ（３０，７０）に適用され、
    　複数の前記コンデンサの直列接続体から出力可能な複数の電圧のうちいずれかの電圧を出力するように前記スイッチを制御するマルチレベルインバータの制御装置（５０）において、
    　複数の前記コンデンサの直列接続体は、電源（２０）に並列接続可能とされており、
    　複数の前記コンデンサのうち一部のコンデンサである対象コンデンサに電気機器（４０，４１）が並列接続可能とされており、
    　前記電気機器への供給可能電流値が、前記電気機器の要求電流値未満であるか否かを判定する判定部と、
    　前記供給可能電流値が前記要求電流値未満であると判定された場合、前記供給可能電流値が前記要求電流値以上であると判定される場合よりも前記電機子巻線に流す電流を大きくするように前記スイッチを制御する制御部と、を備える、マルチレベルインバータの制御装置。
  2. 　前記制御部は、前記要求電流値が大きいほど、前記電源から前記マルチレベルインバータ及び前記電機子巻線を介して前記対象コンデンサへと供給される電流値を大きくするように前記スイッチを制御する、請求項１に記載のマルチレベルインバータの制御装置。
  3. 　直列接続された複数のコンデンサ（２１，２２，７１～７４）と、
    　前記コンデンサと回転電機（１０）の電機子巻線（１３Ｕ～１３Ｗ）とに電気的に接続されるスイッチ（ＳＵＨ～ＳＷＬ，ＱＵ～ＱＷ，Ｓｕ１～Ｓｗ４，Ｓ１～Ｓ８）と、を備えるマルチレベルインバータ（３０，７０）に適用され、
    　複数の前記コンデンサの直列接続体から出力可能な複数の電圧のうちいずれかの電圧を出力するように前記スイッチを制御するマルチレベルインバータの制御装置（５０）において、
    　複数の前記コンデンサの直列接続体は、電源（２０）に並列接続可能とされており、
    　複数の前記コンデンサのうち一部のコンデンサである対象コンデンサに電気機器（４０，４１）が並列接続可能とされており、
    　前記電気機器の要求電流値が大きいほど、前記電源から前記マルチレベルインバータ及び前記電機子巻線を介して前記対象コンデンサへと供給される電流値を大きくするように前記スイッチを制御する制御部を備える、マルチレベルインバータの制御装置。
  4. 　前記制御部は、前記供給可能電流値が前記要求電流値未満であると判定された場合、前記供給可能電流値が前記要求電流値以上であると判定される場合よりも前記電機子巻線に流すｄ軸電流値を大きくするように前記スイッチを制御する、請求項１又は２に記載のマルチレベルインバータの制御装置。
  5. 　前記制御部は、前記供給可能電流値が前記要求電流値未満であると判定された場合、前記ｄ軸電流値を大きくするように前記スイッチを制御するとともに、前記電機子巻線に流すｄ，ｑ軸電流で定まる動作点が、前記供給可能電流値が前記要求電流値以上であると判定される場合における前記回転電機の等トルク曲線上になるように、前記スイッチを制御する、請求項４に記載のマルチレベルインバータの制御装置。
  6. 　前記マルチレベルインバータは、
    　前記コンデンサとして、第１コンデンサ（２１）及び第２コンデンサ（２２）を備えるとともに、
    　前記スイッチとして、前記電機子巻線を、前記第１コンデンサの正極側と、前記第１コンデンサの負極側及び前記第２コンデンサの正極側の間の中性点と、前記第２コンデンサの負極側とのうちいずれかに電気的に接続するスイッチ（ＳＵＨ～ＳＷＬ，ＱＵ～ＱＷ，Ｓｕ１～Ｓｗ４）と、を備える３レベルインバータであり、
    　前記第１コンデンサ及び前記第２コンデンサの直列接続体から出力可能な３つの電圧のうちいずれかの電圧を出力するように前記スイッチを制御する、請求項１～３のいずれか１項に記載のマルチレベルインバータの制御装置。
  7. 　前記制御部は、前記回転電機のロータ（１１）を回転停止状態に維持する場合において前記供給可能電流値が前記要求電流値未満であると判定されたとき、前記電機子巻線にｄ軸電流を流しつつ、前記電機子巻線に流すｑ軸電流を０又は０付近の値とするように前記スイッチを制御する、請求項１又は２に記載のマルチレベルインバータの制御装置。
  8. 　前記マルチレベルインバータは、
    　前記コンデンサとして、第１コンデンサ（２１）及び第２コンデンサ（２２）を備えるとともに、
    　前記スイッチとして、
    　直列接続された上アームスイッチ（ＳＵＨ～ＳＷＨ）及び下アームスイッチ（ＳＵＬ～ＳＷＬ）と、
    　前記第１コンデンサの負極側及び前記第２コンデンサの正極側の間の中性点、及び前記電機子巻線の間に流れる電流の導通及び遮断を切り替えるクランプスイッチ（ＱＵ～ＱＷ）と、を相数分備える３レベルインバータであり、
    　前記制御装置は、前記第１コンデンサ及び前記第２コンデンサの直列接続体から出力可能な３つの電圧のうちいずれかの電圧を出力するように前記スイッチを制御し、
    　前記対象コンデンサは、前記第２コンデンサであり、
    　前記制御部は、前記回転電機の電気角に応じて定まる特定相における前記クランプスイッチをオンし、各相における下アームスイッチをオフするとともに、各相のうち前記特定相以外の相における上アームスイッチをオンオフすることにより、前記電機子巻線にｄ軸電流を流す、請求項７に記載のマルチレベルインバータの制御装置。
  9. 　前記マルチレベルインバータは、
    　前記コンデンサとして、第１コンデンサ（２１）及び第２コンデンサ（２２）を備えるとともに、
    　前記スイッチとして、
    　直列接続された上アームスイッチ（ＳＵＨ～ＳＷＨ）及び下アームスイッチ（ＳＵＬ～ＳＷＬ）と、
    　前記第１コンデンサの負極側及び前記第２コンデンサの正極側の間の中性点、及び前記電機子巻線の間に流れる電流の導通及び遮断を切り替えるクランプスイッチ（ＱＵ～ＱＷ）と、を相数分備える３レベルインバータであり、
    　前記制御装置は、前記第１コンデンサ及び前記第２コンデンサの直列接続体から出力可能な３つの電圧のうちいずれかの電圧を出力するように前記スイッチを制御し、
    　前記対象コンデンサは、前記第１コンデンサであり、
    　前記制御部は、前記回転電機の電気角に応じて定まる特定相における前記クランプスイッチをオンし、各相における上アームスイッチをオフすると共に、各相のうち前記特定相以外の相における下アームスイッチをオンオフすることにより、前記電機子巻線にｄ軸電流を流す、請求項７に記載のマルチレベルインバータの制御装置。
  10. 　直列接続された複数のコンデンサ（２１，２２，７１～７４）と、
    　前記コンデンサと回転電機（１０）の電機子巻線（１３Ｕ～１３Ｗ）とに電気的に接続されるスイッチ（ＳＵＨ～ＳＷＬ，ＱＵ～ＱＷ，Ｓｕ１～Ｓｗ４，Ｓ１～Ｓ８）と、
    　コンピュータ（５０）と、を備えるマルチレベルインバータ（３０，７０）に適用され、
    　複数の前記コンデンサの直列接続体から出力可能な複数の電圧のうちいずれかの電圧を出力するように前記スイッチを制御する処理を前記コンピュータに実行させるプログラムにおいて、
    　複数の前記コンデンサの直列接続体は、電源（２０）に並列接続可能とされており、
    　複数の前記コンデンサのうち一部のコンデンサである対象コンデンサに電気機器（４０，４１）が並列接続可能とされており、
    　前記電気機器への供給可能電流値が、前記電気機器の要求電流値未満であるか否かを判定する判定ステップと、
    　前記供給可能電流値が前記要求電流値未満であると判定された場合、前記供給可能電流値が前記要求電流値以上であると判定される場合よりも前記電機子巻線に流す電流を大きくするように前記スイッチを制御する制御ステップと、を前記コンピュータに実行させる、プログラム。
  11. 　直列接続された複数のコンデンサ（２１，２２，７１～７４）と、
    　前記コンデンサと回転電機（１０）の電機子巻線（１３Ｕ～１３Ｗ）とに電気的に接続されるスイッチ（ＳＵＨ～ＳＷＬ，ＱＵ～ＱＷ，Ｓｕ１～Ｓｗ４，Ｓ１～Ｓ８）と、
    　複数の前記コンデンサの直列接続体から出力可能な複数の電圧のうちいずれかの電圧を出力するように前記スイッチを制御する制御装置（５０）と、を備えるマルチレベルインバータ（３０，７０）において、
    　複数の前記コンデンサの直列接続体は、電源（２０）に並列接続可能とされており、
    　複数の前記コンデンサのうち一部のコンデンサである対象コンデンサに電気機器（４０，４１）が並列接続可能とされており、
    　前記制御装置は、
    　前記電気機器への供給可能電流値が、前記電気機器の要求電流値未満であるか否かを判定する判定部と、
    　前記供給可能電流値が前記要求電流値未満であると判定された場合、前記供給可能電流値が前記要求電流値以上であると判定される場合よりも前記電機子巻線に流す電流を大きくするように前記スイッチを制御する制御部と、を有する、マルチレベルインバータ。
  12. 　直列接続された複数のコンデンサ（２１，２２，７１～７４）と、
    　前記コンデンサと回転電機（１０）の電機子巻線（１３Ｕ～１３Ｗ）とに電気的に接続されるスイッチ（ＳＵＨ～ＳＷＬ，ＱＵ～ＱＷ，Ｓｕ１～Ｓｗ４，Ｓ１～Ｓ８）と、
    　複数の前記コンデンサの直列接続体から出力可能な複数の電圧のうちいずれかの電圧を出力するように前記スイッチを制御する制御装置（５０）と、を備えるマルチレベルインバータ（３０，７０）において、
    　複数の前記コンデンサの直列接続体は、電源（２０）に並列接続可能とされており、
    　複数の前記コンデンサのうち一部のコンデンサである対象コンデンサに電気機器（４０，４１）が並列接続可能とされており、
    　前記制御装置は、前記電気機器の要求電流値が大きいほど、前記電源から前記マルチレベルインバータ及び前記電機子巻線を介して前記対象コンデンサへと供給される電流値を大きくするように前記スイッチを制御する制御部を有する、マルチレベルインバータ。
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Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2022030964A (ja) * 2020-08-07 2022-02-18 株式会社豊田自動織機 電力変換装置
WO2022043489A1 (de) * 2020-08-27 2022-03-03 Keba Industrial Automation Germany Gmbh Vorrichtung und verfahren für den betrieb eines drei- oder mehrpunktumrichters
WO2022068565A1 (zh) * 2020-09-30 2022-04-07 重庆美的制冷设备有限公司 三相电源变换电路、电路控制方法、线路板及空调器
JP2022108885A (ja) * 2021-01-14 2022-07-27 株式会社デンソー マルチレベルインバータ

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2022030964A (ja) * 2020-08-07 2022-02-18 株式会社豊田自動織機 電力変換装置
WO2022043489A1 (de) * 2020-08-27 2022-03-03 Keba Industrial Automation Germany Gmbh Vorrichtung und verfahren für den betrieb eines drei- oder mehrpunktumrichters
WO2022068565A1 (zh) * 2020-09-30 2022-04-07 重庆美的制冷设备有限公司 三相电源变换电路、电路控制方法、线路板及空调器
JP2022108885A (ja) * 2021-01-14 2022-07-27 株式会社デンソー マルチレベルインバータ

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