【手続補正書】
【提出日】平成17年4月28日(2005.4.28)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】特許請求の範囲
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
直流電源または１個以上のバッテリセルより構成されるｎ個（ｎ≧２）の低圧バッテリと、該バッテリの各々の直流電力を単相交流電力に変換するｎ個の電力変換器を１ユニットとして３ユニット有し、各ユニット内の単相交流端子は直列に接続され、各ユニット内の単相交流端子の内、他の電力変換器の単相交流端子と接続されていない単相交流端子の一方が互いにスター接続され、他方は３相出力端子となっており、各ユニット内のｎ個の電力変換器を多重パルス幅変調出力させる制御手段を有する、多重パルス幅変調方式の電力変換装置。
【請求項２】
前記各バッテリの残存容量を検出する残存容量検出手段をさらに有し、前記残存容量検出手段による検出値に基づいて、直列に接続されたｎ個の前記電力変換器の電圧指令値を決定する手段を有する請求項１記載多重パルス幅変調方式の電力変換装置。
【請求項３】
前記各バッテリの残存容量を検出する残存容量検出手段をさらに有し、前記残存容量検出手段による検出値に基づいて、直列に接続されたｎ個の前記電力変換器の交流電圧の基本波振幅の比を決定する手段を有する請求項１記載多重パルス幅変調方式の電力変換装置。
【請求項４】
直流電源または１個以上のバッテリセルより構成されるバッテリと、前記バッテリの直流電力を交流電力に変換するｎ個（ｎ≧２）の第１の電力変換器と、各第１の電力変換器の出力を絶縁するｎ個のトランスと、各トランスからの電力を単相交流電力に変換するｎ個の第２の電力変換器を１ユニットとして３ユニットを有し、各ユニット内のｎ個の単相交流端子は直列に接続され、各ユニット内の単相交流端子の内、他の第２の電力変換器の単相交流端子と接続されていない単相交流端子の一方が互いにスター接続され、他方は３相出力端子となっており、各ユニット内のｎ個の第２の電力変換器の単相交流端子に出力される交流出力が同位相になるように第２の電力変換器を制御し、さらに３個のユニット間の交流出力が電気角で１２０°ずれるように多重パルス幅変調を行う制御回路を有する、多重パルス幅変調方式の電力変換装置。
【請求項５】
直流電源または１個以上のバッテリセルより構成されるバッテリと、前記バッテリの直流電力を交流電力に変換する第１の電力変換器と、前記第１の電力変換器の出力を１次側入力とし、２次側に絶縁出力をもつトランスと、前記トランスからの絶縁された電力を単相交流電力に変換するｎ個（ｎ≧２）の第２の電力変換器を１ユニットとして３ユニットを有し、各ユニット内の単相交流端子は直列に接続され、各ユニット内の単相交流端子の内、他の第２の電力変換器の単相交流端子と接続されていない単相交流端子の一方が互いにスター接続され、他方は３相出力端子となっており、各ユニットのｎ個の第２の電力変換器の単相交流端子に出力される交流出力が同位相になるように第２の電力変換器を制御し、さらに３個のユニット間の交流出力が電気角で１２０°ずれるように多重パルス幅変調を行う制御回路を有する、多重パルス幅変調方式の電力変換装置。
【請求項６】
前記３相出力端子に接続された３相交流電動機と、前記３ユニットの単相交流端子のスター接続点と前記３相交流電動機巻線との間に充電用電源が接続されている、請求項１から請求項５のいずれか１項記載の多重パルス幅変調方式の電力変換装置。
【請求項７】
前記３相交流電動機巻線と充電用電源との間にオン／オフスイッチが接続されている、請求項６記載の多重パルス幅変調方式の電力変換装置。
【請求項８】
前記充電用電源は直流または交流電源であることを特徴とする請求項６または請求項７記載の多重パルス幅変調方式の電力変換装置。
【請求項９】
前記充電用電源電圧を電力変換器のスイッチ素子の導通制御により昇圧する手段を備えたことを特徴とする請求項６から請求項８のいずれか１項記載の多重パルス幅変調方式の電力変換装置。
【請求項１０】
前記各電力変換器のスイッチ素子の導通状態の切り替えによって当該電力変換器のバッテリの個別充電または一括充電を行う、請求項６から請求項９のいずれか１項記載の多重パルス幅変調方式の電力変換装置。
【請求項１１】
前記バッテリ、前記第１の電力変換器、前記トランスが各ユニットに対して１個ずつ設けられている、請求項５記載の多重パルス幅変調方式の電力変換装置。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２３】
３相交流電動機１の中性点ａと中性点ｂの間には、充電用電源２と、バッテリ２２の充電時、充電用電源２を３相交流電動機１に接続するスイッチ３が設けられている。
各ユニット２１1 、２１2 、２１3 の３個のインバータモジュールは単相交流端子ｒ，ｓに出力される交流出力の基本波電圧が同位相になるようにＰＷＭ発生器により制御され、３個のユニット２１1 、２１2 、２１3 間は基本波電圧の電気角が互いに１２０°位相の異なる交流出力を発生するようにＰＷＭ発生器により多重パルス幅変調で制御され、３相交流電動機１が駆動される。ここで、３相交流電動機１の３個の入力端子ｕ，ｖ，ｗ間にかかる相間電圧Ｖuv, Ｖvw，Ｖwuと各ユニット２１1 、２１2 、２１3 の交流出力電圧Ｖu ，Ｖv ，Ｖw との関係を電圧ベクトル図として図３に示す。この図３から各ユニット２１1 〜２１33が出力するのに必要な電圧Ｖu ，Ｖv ，Ｖw は相間電圧Ｖuv，Ｖvw，Ｖwuの振幅の１／３1/2 でよいことが分かる。また、各ユニット２１1 〜２１3 が３個のインバータモジュールで構成されているので、各インバータモジュール２３11〜２３33の出力電圧の最大値は３相交流電動機１の相間電圧Ｖuv，Ｖvw，Ｖwuの振幅の１／３・３1/2 でよく、インバータモジュール２３11〜２３33のバッテリ電圧も３相交流電動機１の相間電圧Ｖuv，Ｖvw，Ｖwuの１／３・３1/2 より高い電圧であればよい。したがって、インバータモジュール２３11〜２３33の半導体スイッチ３１１〜３２２は従来に比べて低電圧のものを使用することが可能となる。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３０】          
【発明の効果】
以上説明したように、本発明は下記のような効果がある。
（１）  低電圧バッテリによる交流電動機の駆動が容易に可能で、かつバッテリの充電機能も電力変換装置に付加することができる。
このように、低電圧バッテリ電圧の利用が可能になるため、安全性の向上、充電効率の向上、多重方式の採用によって単相ＰＷＭインバータのスイッチング周波数を低く押さえることができるため、ラジオノイズの低減が可能である。
（２）  それぞれのバッテリの残存容量が異なる場合でも、交流電動機を効率よく駆動することが可能になり、また、効率良くバッテリの充電をすることが可能になる。
（３）  電源電圧と出力電圧の設定が自由にでき、かつバッテリの充電機能も電力変換装置に付加することができる。また、各インバータモジュールの入出力電圧は低電圧でよく、入出力が絶縁されているため安全性が向上する。さらに、低電圧のバッテリの利用も可能になるため、バッテリ単体としての安全性も向上する。
（４）  バッテリ電圧と出力電圧の設定が自由にでき、かつバッテリの充電機能も電力変換装置に付加することができる。また、各ＰＷＭインバータの入出力電圧は低電圧でよく、バッテリと電動機間が絶縁されているため安全性が向上する。さらに、低電圧のバッテリの利用も可能になるため、バッテリ単体としての安全性も向上する。