(57)【要約】【課題】専用のコンバータを備えることなく第１バッテリ２０および第２バッテリ２２間の電力の伝送を可能とすること。【解決手段】第１インバータＩＮＶのステータ巻線ｖｕ１，ｖｖ１，ｖｗ１のうちの２つと、第２インバータＩＮＶ２のステータ巻線ｖｕ２，ｖｖ２，ｖｗ２のうちの１つとを通電対象とし、第１バッテリ２０および第２バッテリ２２のいずれか一方から他方への電力の伝送制御を行なう。この際、ステータ巻線ｖｕ１，ｖｖ１，ｖｗ１のうちの２つと、ステータ巻線ｖｕ２，ｖｖ２，ｖｗ２のうちの１つとの位相差は、ステータ巻線ｖｕ１，ｖｖ１，ｖｗ１のうちの２つと、ステータ巻線ｖｕ２，ｖｖ２，ｖｗ２のうちの１つ以外のものとの位相差と比較して小さくなるように設定する。【選択図】      図１
2014017987.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
互いに接続された複数のステータ巻線を２組備える回転機（１０）と、
前記２組のうちの第１組のステータ巻線のそれぞれを第１直流電圧源（２０）の正極および負極のそれぞれに接続するスイッチング素子（Ｓ￥＃１）を備える第１直流交流変換回路（ＩＮＶ１）と、
前記２組のうちの第２組のステータ巻線のそれぞれを第２直流電圧源（２２）の正極および負極のそれぞれに接続するスイッチング素子（Ｓ￥＃２）を備える第２直流交流変換回路（ＩＮＶ２）とを備えるシステムに適用され、
前記第１直流交流変換回路の負極側直流母線および前記第２直流交流変換回路の負極側直流母線間と、前記第１直流交流変換回路の正極側直流母線および前記第２直流交流変換回路の正極側直流母線間とのいずれかは互いに接続されており、
前記第１組と前記第２組との間を開閉する開閉手段（２４）と、
前記回転機の駆動が停止される状況下、前記開閉手段を閉状態として且つ、前記第１直流電圧源および前記第２直流電圧源のいずれか一方から他方に電気エネルギを伝送制御すべく前記第１直流交流変換回路および前記第２直流交流変換回路を操作する操作手段（３０）とを備え、
前記操作手段は、前記第１組のステータ巻線の一部および第２組のステータ巻線の一部に通電することで前記いずれか一方に貯蔵されたエネルギを前記一部のステータ巻線に蓄え、該エネルギをいずれか他方に充電するものであり、
前記第１組のステータ巻線の一部と前記第２組のステータ巻線の一部との電気角における位相差は、前記第１組のステータ巻線の一部と前記第２組のステータ巻線のうちの前記一部以外との位相差よりも小さいことを特徴とする電力変換装置。
【請求項２】
前記操作手段は、前記第１直流交流変換回路を構成するスイッチング素子のうち前記伝送制御のための操作対象、および前記第２直流交流変換回路を構成するスイッチング素子のうち前記伝送制御のための操作対象のいずれか一方のオン・オフの一周期を、他方のオン・オフの一周期の整数倍に設定することを特徴とする請求項１記載の電力変換装置。
【請求項３】
前記操作手段は、前記いずれか一方の一周期において、前記ステータ巻線に印加される電圧値を、前記第１直流電圧源の端子電圧、前記第２直流電圧源の端子電圧、前記第１直流電圧源の端子電圧と前記第２直流電圧源の端子電圧との差圧、および０のうちの少なくとも３つとすることを特徴とする請求項２記載の電力変換装置。
【請求項４】
前記第１直流電圧源は、前記第２直流電圧源よりも同一の充電率における開放端電圧が大きいものであり、
前記第２直流交流変換回路のスイッチング素子は、MOS電界効果トランジスタであり、
前記操作手段は、前記第１直流交流変換回路を構成して且つ前記第１組の一部のステータ巻線に接続されるスイッチング素子について、前記第１直流電圧源の正極側のスイッチング素子と負極側のスイッチング素子とを交互にオン操作するとともに、前記第２直流交流変換回路を構成して且つ前記第２組の一部のステータ巻線に接続されるスイッチング素子のうちの前記第２直流電圧源の正極側のスイッチング素子をオン状態とすることを特徴とする請求項１記載の電力変換装置。
【請求項５】
前記第１組のステータ巻線は、中性点で接続されるものであり、
前記第２組のステータ巻線は、中性点で接続されるものであり、
前記開閉手段は、前記第１組の中性点と前記第２組の中性点との間を開閉するものであり、
前記回転機の駆動が停止される状況下、前記回転機のロータの回転角度の情報を取得する取得手段を備え、
前記操作手段は、前記回転角度の情報に基づき、前記回転機の界磁の方向との位相差が最も小さいものを通電対象となる前記ステータ巻線として選択する選択手段を備えることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の電力変換装置。
【請求項６】
前記第１直流電圧源は、前記第２直流電圧源よりも同一の充電率における開放端電圧が大きいものであり、
通電対象となる前記第１組のステータ巻線の個数の方が前記第２組のステータ巻線の個数よりも多いことを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の電力変換装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、第１直流電圧源および第２直流電圧源のいずれか一方から他方に電力を伝送する電力変換装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
たとえば、下記特許文献１には、車載主機としての回転機に供給される電気エネルギを蓄える主機バッテリと、車載補機に供給される電気エネルギを蓄える補機バッテリとを備える車両において、主機バッテリの電圧を降圧して補機バッテリに印加する降圧コンバータを備えるものが記載されている。これによれば、降圧コンバータを操作することで、主機バッテリの電気エネルギを補機バッテリに充電することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特公平７−５７０４１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、上記の場合、主機バッテリから補機バッテリへの電力の伝送のために降圧コンバータを備える必要があり、部品点数の増加を招く。さらに、補機バッテリから主機バッテリへの電力の伝送を行なう場合には、昇圧コンバータを備える必要も生じる。
【０００５】
本発明は、上記課題を解決する過程でなされたものであり、その目的は、第１直流電圧源および第２直流電圧源のいずれか一方から他方に電力を伝送する新たな電力変換装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
以下、上記課題を解決するための手段、およびその作用効果について記載する。
【０００７】
請求項１記載の発明は、互いに接続された複数のステータ巻線を２組備える回転機（１０）と、前記２組のうちの第１組のステータ巻線のそれぞれを第１直流電圧源（２０）の正極および負極のそれぞれに接続するスイッチング素子（Ｓ￥＃１）を備える第１直流交流変換回路（ＩＮＶ１）と、前記２組のうちの第２組のステータ巻線のそれぞれを第２直流電圧源（２２）の正極および負極のそれぞれに接続するスイッチング素子（Ｓ￥＃２）を備える第２直流交流変換回路（ＩＮＶ２）とを備えるシステムに適用され、前記第１直流交流変換回路の負極側直流母線および前記第２直流交流変換回路の負極側直流母線間と、前記第１直流交流変換回路の正極側直流母線および前記第２直流交流変換回路の正極側直流母線間とのいずれかは互いに接続されており、前記第１組と前記第２組との間を開閉する開閉手段（２４）と、前記回転機の駆動が停止される状況下、前記開閉手段を閉状態として且つ、前記第１直流電圧源および前記第２直流電圧源のいずれか一方から他方に電気エネルギを伝送制御すべく前記第１直流交流変換回路および前記第２直流交流変換回路を操作する操作手段（３０）とを備え、前記操作手段は、前記第１組のステータ巻線の一部および第２組のステータ巻線の一部に通電することで前記いずれか一方に貯蔵されたエネルギを前記一部のステータ巻線に蓄え、該エネルギをいずれか他方に充電するものであり、前記第１組のステータ巻線の一部と前記第２組のステータ巻線の一部との電気角における位相差は、前記第１組のステータ巻線の一部と前記第２組のステータ巻線のうちの前記一部以外との位相差よりも小さいことを特徴とする。
【０００８】
上記発明では、第１組のステータ巻線と第２組のステータ巻線とを有する回転機を利用し、第１直流電圧源と第２直流電圧源とのいずれか一方から他方への電力の伝送制御を行なうことができる。しかもこの際、互いのステータ巻線の一部のみを用いることで、全てを用いる場合と比較して、電力の伝送に用いられるインダクタのインダクタンスを大きくすることができる。このため、リップル電流を低減することができる。さらに、通電対象となる第１組と第２組との位相差を小さくすることで、ロータを固定することが容易ともなる。
【０００９】
なお、本発明にかかる以下の代表的な実施形態に関する概念の拡張については、代表的な実施形態の後の「その他の実施形態」の欄に記載してある。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】第１の実施形態にかかるシステム構成図。
【図２】同実施形態にかかる電力の伝送制御の手順を示す流れ図。
【図３】上記伝送制御態様を示す図。
【図４】上記伝送制御態様を示す回路図。
【図５】上記伝送制御態様を示す回路図。
【図６】上記実施形態の効果を示す図。
【図７】第２の実施形態にかかるスイッチング制御を示すタイムチャート。
【図８】上記実施形態の変形例にかかるスイッチング制御を示すタイムチャート。
【図９】上記実施形態の変形例にかかるスイッチング制御を示すタイムチャート。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
＜第１実施形態＞
以下、本発明にかかる電力変換装置を、マイルドハイブリッド車に適用した第１実施形態について、図面を参照しつつ説明する。
【００１２】
図１に示されるモータジェネレータ１０は、そのロータが駆動輪や内燃機関のクランク軸に機械的に連結されるものである。モータジェネレータ１０は、内燃機関に初期回転を付与する初期回転付与手段としての役割や、車両の発進時や加速時のトルクアシスト手段としての役割、さらには、回生時の発電手段としての役割を担う。
【００１３】
モータジェネレータ１０は、界磁巻線１２と、第１組のステータ巻線ｗｕ１，ｗｖ１，ｗｗ１および第２組のステータ巻線ｗｕ２，ｗｖ２，ｗｗ２とを備える。第１組のステータ巻線ｗｕ１，ｗｖ１，ｗｗ１は互いに中性点で接続されており、第２組のステータ巻線ｗｕ２，ｗｖ２，ｗｗ２も互いに中性点で接続されている。第１組のステータ巻線ｗｕ１，ｗｖ１，ｗｗ１は、電気角で互いに「１２０°」位相がずれたものとなっており、第２組のステータ巻線ｗｕ２，ｗｖ２，ｗｗ２も電気角で互いに「１２０°」位相がずれたものとなっている。そして本実施形態では、第１組のステータ巻線ｗｕ１，ｗｖ１，ｗｗ１のそれぞれと、第２組のステータ巻線ｗｕ２，ｗｖ２，ｗｗ２のそれぞれとの位相差は、３０°とされている。
【００１４】
第１組のステータ巻線ｗｕ１，ｗｖ１，ｗｗ１は、第１直流交流変換回路（第１インバータＩＮＶ１）を介して第１直流電圧源（第１バッテリ２０）に接続されている。第１インバータＩＮＶ１は、スイッチング素子Ｓ￥ｐ１（￥＝ｕ，ｖ，ｗ）およびスイッチング素子Ｓ￥ｎ１の直列接続体を３組備えている。そして、それら直列接続体が第１バッテリ２０に並列接続されるとともに、スイッチング素子Ｓ￥ｐ１およびスイッチング素子Ｓ￥ｎ１の接続点がステータ巻線ｗ￥１に接続されている。
【００１５】
第２組のステータ巻線ｗｕ２，ｗｖ２，ｗｗ２は、第２直流交流変換回路（第２インバータＩＮＶ２）を介して第２直流電圧源（第２バッテリ２２）に接続されている。第２インバータＩＮＶ２は、スイッチング素子Ｓ￥ｐ２（￥＝ｕ，ｖ，ｗ）およびスイッチング素子Ｓ￥ｎ２の直列接続体を３組備えている。そして、それら直列接続体が第２バッテリ２２に並列接続されるとともに、スイッチング素子Ｓ￥ｐ２およびスイッチング素子Ｓ￥ｎ２の接続点がステータ巻線ｗ￥２に接続されている。
【００１６】
なお、本実施形態では、スイッチング素子Ｓ￥＃１，Ｓ￥＃２（￥＝ｕ，ｖ，ｗ：＃＝ｐ，ｎ）として、ＭＯＳ電界効果トランジスタを想定している。図中、スイッチング素子Ｓ￥＃１，Ｓ￥＃２に逆並列接続されているダイオードＤ￥＃１，Ｄ￥＃２は、ボディーダイオードである。
【００１７】
上記第１バッテリ２０は、同一の充電率における開放端電圧が、上記第２バッテリ２２よりも高いものとなっている。特に本実施形態では、第１バッテリ２０の端子電圧が第２バッテリ２２の端子電圧の４倍程度となるものを想定している。具体的には、たとえば、第１バッテリ２０の端子電圧として「４８Ｖ」程度を想定しており、第２バッテリ２２の端子電圧として、「１２Ｖ」程度を想定している。これは、第２バッテリ２２を通常の補機バッテリとして想定したためである。
【００１８】
上記端子電圧の設定に伴い、本実施形態では、第１組のステータ巻線ｗｕ１，ｗｖ１，ｗｗ１のターン数Ｎ１を、第２組のステータ巻線ｗｕ２，ｗｖ２，ｗｗ２のターン数Ｎ２よりも大きくしている。特に、本実施形態では、ターン数Ｎ１を、ターン数Ｎ２の４倍とすることを想定している。
【００１９】
また、第１組のステータ巻線の中性点と第２組のステータ巻線の中性点とは、互いにリレー２４を介して接続されている。リレー２４は、上記一対の中性点同士を接続する電気経路を開閉する電子操作式の開閉手段である。
【００２０】
上記界磁巻線１２には、レギュレータ１４を介して第１バッテリ２０の電力が供給可能とされている。レギュレータ１４は、ブラシを備え、ブラシを介して界磁巻線１２を通電する手段である。また、第１インバータＩＮＶ１と第２インバータＩＮＶ２とのそれぞれの負極側直流母線Ｌｎ１，Ｌｎ２は、互いに接続されている。
【００２１】
制御装置３０は、モータジェネレータ１０を制御対象とし、モータジェネレータ１０のトルク等を制御量とする制御装置である。すなわち、制御装置３０は、モータジェネレータ１０のロータの回転角度（電気角θ）を検出する回転角度センサ３２の検出値を入力とし、第１インバータＩＮＶ１のスイッチング素子Ｓ￥＃１（￥＝ｕ，ｖ，ｗ；＃＝ｐ，ｎ）の操作信号ｇ￥＃１や第２インバータＩＮＶ２のスイッチング素子Ｓ￥＃２の操作信号ｇ￥＃２を生成し、出力することで、第１インバータＩＮＶ１や第２インバータＩＮＶ２を操作する。
【００２２】
具体的には、たとえば、内燃機関に初期回転を付与すべく、第１組のステータ巻線ｗｕ１，ｗｖ１，ｗｗ１に通電することでモータジェネレータ１０を力行制御したり、加速時のトルクアシスト処理として、第１組のステータ巻線ｗｕ１，ｗｖ１，ｗｗ１に通電することでモータジェネレータ１０を力行制御したりする。この際、第２バッテリ２２の充電率が大きい場合には、第２組のステータ巻線ｗｕ２，ｗｖ２，ｗｗ２に通電することもある。さらに、回生制御時には、負荷トルクを生成し、第１組のステータ巻線ｗｕ１，ｗｖ１，ｗｗ１に流れる電流を第１バッテリ２０に回収する。この際、第２バッテリ２２の充電率によっては、第２組のステータ巻線ｗｕ２，ｗｖ２，ｗｗ２に流れる電流を第２バッテリ２２に回収する処理を併せ行ってもよい。
【００２３】
また、制御装置３０は、第１バッテリ２０や第２バッテリ２２を制御対象としそれらの充電率を制御量とする制御装置ともなる。これは、リレー２４を閉状態とし、第１組のステータ巻線ｗ￥１（￥＝ｕ，ｖ，ｗ）の一部と第２組のステータ巻線ｗ￥２の一部とを介して、第１バッテリ２０および第２バッテリ２２のいずれか一方から他方に電力を伝送する処理をなる。ちなみに、モータジェネレータ１０の力行制御時等においては、リレー２４は開状態とされる。
【００２４】
図２に、この処理の手順を示す。この処理は、制御装置３０によって、たとえば所定周期でくり返し実行される。
【００２５】
この一連の処理では、まずステップＳ１０において、車両の停車時であるか否かを判断する。この処理は、第１バッテリ２０および第２バッテリ２２のいずれか一方から他方への電力の伝送制御の許可条件が成立するか否かを判断するためのものである。ステップＳ１０において肯定判断される場合、ステップＳ１２において第１バッテリ２０または第２バッテリ２２に充電要求があるか否かを判断する。換言すれば、上記伝送制御の要求があるか否かを判断する。そして、ステップＳ１２において肯定判断される場合、ステップＳ１４において、リレー２４の操作信号ｍ１を閉操作指令とする。
【００２６】
続くステップＳ１６においては、電気角θを検出する。そして、ステップＳ１８においては、第１組のステータ巻線ｗ￥１（￥＝ｕ，ｖ，ｗ）と第２組のステータ巻線ｗ￥２とのうち、通電対象となるものを決定する。本実施形態では、第１組のステータ巻線ｗ￥１のうち通電対象となるものの個数（ここでは、「２」）を、第２組のステータ巻線ｗ￥２のうち通電対象となるものの個数（ここでは、「１」）よりも大きくする。これは、第１組のステータ巻線ｗ￥１の巻線抵抗が第２組のステータ巻線ｗ￥２の巻線抵抗よりも大きいことに鑑みたものである。ここで、第１組のステータ巻線ｗ￥１の巻線抵抗が大きくなるのは、ターン数Ｎ１がターン数Ｎ２より大きいにもかかわらず、第１組のステータ巻線ｗ￥１と第２組のステータ巻線ｗ￥２とで、収容スペースを同一としたために生じた結果である。
【００２７】
さらに、本実施形態では、第１組のステータ巻線ｗ￥１のうちの通電対象と、第２組のステータ巻線ｗ￥２の通電対象との位相差が最小となって且つ、それら通電対象とｄ軸との位相差が最小となるように、通電対象を選択する。すなわちたとえば、図３（ａ）に示すように、界磁の磁束方向（ｄ軸方向）が第１組のＶ相（Ｖ１）と、第２組のＵ相（Ｕ２）との間にある場合、第１組のＵ相（Ｕ１）およびＶ相（Ｖ１）と、第２組のＵ相（Ｕ２）とを通電対象とする。すなわち、第１組のＵ相（Ｕ１）と第２組のＵ相（Ｕ２）との位相差と、第１組のＶ相（Ｖ１）と第２組のＵ相（Ｕ２）との位相差との平均値は、通電対象とする第２組のステータ巻線をＶ相のステータ巻線ｖｖ２としたり、Ｗ相のステータ巻線ｗｗ２としたりする場合と比較して小さくなる。
【００２８】
ここで、第１組の通電対象と第２組の通電対象との位相差を小さくするのは、ロータを良好に固定するための設定である。すなわち、これにより、通電方向の合成ベクトルに指向性を付与することができることから、通電方向の合成ベクトルの方向とｄ軸方向とが一致する角度でロータを固定することができる。これに対し、たとえば位相差が大きくなる場合、通電方向の指向性を付与することが困難となり、ひいてはロータを固定することが困難となる。
【００２９】
また、通電対象とｄ軸との位相差が最小となるようにするのは、ロータの変位量を最小とするためである。これは、通電方向の合成ベクトルの方向とｄ軸方向とが一致する角度が、ロータが固定される角度となるためである。
【００３０】
ちなみに、第１組の通電対象と第２組の通電対象とを、それぞれ第１組、第２組の一部とすることで、通電されるインダクタのインダクタンスを大きくすることができ、ひいてはリップル電流を低減することもできる。
【００３１】
先の図２に示すステップＳ２０においては、第１インバータＩＮＶ１側のスイッチング素子Ｓ￥ｐ１のオン・オフ操作の一周期に対するオン時間の時比率（Ｄｕｔｙ）を設定し、第１インバータＩＮＶ１および第２インバータＩＮＶ２を操作する。この際、界磁巻線１２の通電処理を併せ行なう。
【００３２】
図３（ｂ）は、ロータの停止位置が図３（ａ）に示したものである場合についての、スイッチング制御態様を示す。図示されるように、この場合、第１インバータＩＮＶ１のスイッチング素子Ｓｕｐ１とスイッチング素子Ｓｕｎ１とを相補駆動するとともに、スイッチング素子Ｓｖｐ１とスイッチング素子Ｓｖｎ１とを相補駆動する。また、第２インバータＩＮＶ２のスイッチング素子Ｓｕｐ２を常時オン状態とする。
【００３３】
これにより、第１バッテリ２０から第２バッテリ２２に電力を伝送制御する場合、図４（ａ）に示すように、スイッチング素子Ｓｕｐ１，Ｓｖｐ１がオン状態とされる期間において、第１バッテリ２０からステータ巻線ｗｕ１，ｗｖ１、ステータ巻線ｗｕ２を介して第２バッテリ２２に電流が流れ、ステータ巻線ｗｕ１，ｗｖ１やステータ巻線ｗｕ２に蓄えられるエネルギが漸増する。これに対し、スイッチング素子Ｓｕｐ１，Ｓｖｐ１がオフ状態とされて且つスイッチング素子Ｓｕｎ１，Ｓｖｎ１がオン状態とされることで、図４（ｂ）に示すように、ステータ巻線ｗｕ１，ｗｖ１、ステータ巻線ｗｕ２、第２バッテリ２２、スイッチング素子Ｓｕｎ１，Ｓｖｎ１を備えるループ経路に電流が流れ、ステータ巻線ｗｕ１，ｗｖ１やステータ巻線ｗｕ２に蓄えられるエネルギが漸減する。
【００３４】
一方、第２バッテリ２２から第１バッテリ２０に電力を伝送制御する場合、図５（ａ）に示すように、スイッチング素子Ｓｕｎ１，Ｓｖｎ１がオン状態とされる期間において、第２バッテリ２２、ステータ巻線ｗｕ２、ステータ巻線ｗｕ１，ｗｖ１、およびスイッチング素子Ｓｕｎ１，Ｓｖｎ１を備えるループ経路に電流が流れ、ステータ巻線ｗｕ１，ｗｖ１やステータ巻線ｗｕ２に蓄えられるエネルギが漸増する。これに対し、スイッチング素子Ｓｕｎ１，Ｓｖｎ１がオフ状態とされて且つスイッチング素子Ｓｕｐ１，Ｓｖｐ１がオン状態とされることで、図５（ｂ）に示すように、第２バッテリ２２からステータ巻線ｗｕ２、ステータ巻線ｗｕ１，ｗｖ１を介して第１バッテリ２０に電流が流れ、ステータ巻線ｗｕ１，ｗｖ１やステータ巻線ｗｕ２に蓄えられるエネルギが漸減する。
【００３５】
ここで、第１インバータＩＮＶ１および第２インバータＩＮＶ２によって構成されるコンバータについて、第２バッテリ２２側の電圧を出力電圧Ｖｏｕｔとして且つ、第１バッテリ２０側の電圧を入力電圧Ｖｉｎとし、スイッチング素子Ｓｕｐ１，Ｓｖｐ１がオンとなる時間の時比率Ｄを用いると、以下の式（ｃ１）が成立する。
【００３６】
（Ｖｉｎ−Ｖｏｕｔ）・Ｄ＝Ｖｏｕｔ（１−Ｄ）  …（ｃ１）
上記の式（ｃ１）を変形すると、以下の式（ｃ２）が得られる。
【００３７】
Ｖｏｕｔ＝Ｄ・Ｖｉｎ  …（ｃ２）
このため、第１バッテリ２０の端子電圧Ｖａと第２バッテリ２２の端子電圧Ｖｂとの間に、「Ｖｂ＜Ｄ・Ｖａ」の関係が成立する場合、先の図４に示したように、第１バッテリ２０から第２バッテリ２２に電力が伝送される。これに対し、「Ｖｂ＞Ｄ・Ｖａ」の関係が成立する場合、先の図５に示したように、第２バッテリ２２から第１バッテリ２０に電力が伝送される。
【００３８】
続くステップＳ２２においては、充電が完了したか否かを判断する。これは、たとえば充電される側の充電率が閾値以上となるか否かの判断とすればよい。そして充電が完了した場合、ステップＳ２４において、スイッチング操作を停止するとともに、操作信号ｍ１を開操作指令に切り替えることで、第１組のステータ巻線ｖ￥１の中性点と第２組のステータ巻線ｖ￥２の中性点とを接続する経路を開状態とする。
【００３９】
なお、ステップＳ２４の処理が完了する場合や、ステップＳ１０，Ｓ１２において否定判断される場合には、この一連の処理を一旦終了する。
【００４０】
図６に、本実施形態の効果を比較例と対比して示す。ここで、比較例は、ステータ巻線を１組のみ備えて且つ、中性点とインバータの入力端子とのそれぞれに各別のバッテリを接続し、全相に通電することで、中性点に接続されたバッテリとインバータの入力端子に接続されたバッテリとの間で電力を伝送する例である。
【００４１】
図示されるように、本実施形態では、比較例と比較して、電力の伝送制御に用いるインダクタのインダクタンスが大きくなっている。これは、通電対象をステータ巻線ｖ￥１，ｖ￥２の一部に限ったことで実現したものである。そしてこれにより、リップル電流が低減され、ひいてはスイッチングノイズが低減される。
【００４２】
以上説明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。
【００４３】
（１）第１組のステータ巻線ｖ￥１の一部と第２組のステータ巻線ｖ￥２の一部とを通電対象とし、第１バッテリ２０および第２バッテリ２２のいずれか一方から他方に電力を伝送制御した。これにより、第１バッテリ２０および第２バッテリ２２のいずれか一方から他方に電力を伝送制御するために専用のコンバータを備える必要がない。
【００４４】
（２）通電対象とされる第１組のステータ巻線ｖ￥１の一部と、通電対象とされる第２組のステータ巻線ｖ￥２の一部との位相差が、通電対象とされる第１組のステータ巻線ｖ￥１の一部と、通電対象以外の第２組のステータ巻線ｖ￥２との位相差よりも小さくなるようにした。これにより、通電方向に指向性を持たせることができ、ひいては伝送制御によってロータを固定させることが容易となる。
【００４５】
（３）端子電圧が低い第２バッテリ２２側について、上側アームのスイッチング素子Ｓ￥ｐ２をオン状態に固定し、第１バッテリ２０側について、上下アームを相補的に駆動した。これにより、周知の昇降圧チョッパ回路の動作を模擬することができる。
【００４６】
（４）通電対象となるステータ巻線ｖ￥１，ｖ￥２を、ｄ軸との位相差が最も小さくなるように選択した。これにより、伝送制御に際してロータの変位量を低減することができる。
【００４７】
（５）端子電圧が高い第１バッテリ２０側について、通電対象となるステータ巻線ｖ￥１の数を、端子電圧が低い第２バッテリ２２側よりも多くした。これにより、ステータ巻線ｖ￥１の方がステータ巻線ｖ￥２よりも抵抗が大きい状況下、通電対象となるステータ巻線ｖ￥１の合成抵抗を好適に低減することができる。
＜第２実施形態＞
以下、第２実施形態について、先の第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。
【００４８】
本実施形態では、伝送制御に際して通電対象となるステータ巻線ｖ￥１，ｖ￥２を、第１組および第２組のいずれにおいても１個ずつとする。
【００４９】
図７に、本実施形態にかかる伝送制御のためのスイッチング制御態様を例示する。図では、第１インバータＩＮＶ１のＵ相の上側アームのスイッチング素子Ｓｕｐ１と下側アームのスイッチング素子Ｓｕｎ１とを相補駆動するとともに、第２インバータＩＮＶ２のＵ相の上側アームのスイッチング素子Ｓｕｐ２と下側アームのスイッチング素子Ｓｕｎ２とを相補駆動する例を示す。ここで、第１インバータＩＮＶ１のスイッチング素子Ｓｕｐ１のオン・オフの１周期と、第２インバータＩＮＶ２のスイッチング素子Ｓｕｐ２のオン・オフの１周期とを互いに等しく設定している。
【００５０】
図中、左側には、第１インバータＩＮＶ１のオン・オフの１周期に対するオン時間の時比率Ｄ１が、第２インバータＩＮＶ２のオン・オフの１周期に対するオン時間の時比率Ｄ２よりも大きい場合を例示する。この場合、ステータ巻線ｖｕ１，ｖｕ２に印加される電圧が「Ｖａ−Ｖｂ」となる時間の比率が時比率Ｄ２となり、「Ｖａ」となる時間の比率が「Ｄ１−Ｄ２」となり、「０」となる時間の比率が「１−Ｄ１」となる。ここで、第１インバータＩＮＶ１および第２インバータＩＮＶ２によって構成されるコンバータにおいて、第２バッテリ２２側を出力電圧Ｖｏｕｔとし、第１バッテリ２０側を入力電圧Ｖｉｎとすると、以下の式（ｃ３）が成立する。
【００５１】
Ｖｏｕｔ＝（２Ｄ２−Ｄ１）・Ｖｉｎ／Ｄ２  …（ｃ３）
このため、「Ｖｂ＜（２Ｄ２−Ｄ１）・Ｖａ／Ｄ２」の場合、第１バッテリ２０から第２バッテリ２２に電力が伝送され、「Ｖｂ＞（２Ｄ２−Ｄ１）・Ｖａ／Ｄ２」の場合、第２バッテリ２２から第１バッテリ２０に電力が伝送される。
【００５２】
一方、図中、右側には、第２インバータＩＮＶ２のオン・オフの１周期に対するオン時間の時比率Ｄ２が、第１インバータＩＮＶ１のオン・オフの１周期に対するオン時間の時比率Ｄ１よりも大きい場合を例示する。この場合、ステータ巻線ｖｕ１，ｖｕ２に印加される電圧が「Ｖａ−Ｖｂ」となる時間の比率が時比率Ｄ１となり、「Ｖｂ」となる時間の比率が「Ｄ２−Ｄ１」となり、「０」となる時間の比率が「１−Ｄ２」となる。ここで、第１インバータＩＮＶ１および第２インバータＩＮＶ２によって構成されるコンバータにおいて、第２バッテリ２２側を出力電圧Ｖｏｕｔとし、第１バッテリ２０側を入力電圧Ｖｉｎとすると、以下の式（ｃ４）が成立する。
【００５３】
Ｖｏｕｔ＝Ｄ１・Ｖｉｎ／Ｄ２  …（ｃ４）
このため、「Ｖｂ＜Ｄ１・Ｖａ／Ｄ２」の場合、第１バッテリ２０から第２バッテリ２２に電力が伝送され、「Ｖｂ＞Ｄ１・Ｖａ／Ｄ２」の場合、第２バッテリ２２から第１バッテリ２０に電力が伝送される。
【００５４】
このように、本実施形態では、第１インバータＩＮＶ１のオン・オフの１周期に対するオン時間の時比率Ｄ１と、第２インバータＩＮＶ２のオン・オフの１周期に対するオン時間の時比率Ｄ２との２つのパラメータによって、入力電圧と出力電圧との関係が定まる。したがって、電圧制御の自由度が向上する。
＜その他の実施形態＞
なお、上記各実施形態は、以下のように変更して実施してもよい。
【００５５】
「伝送制御のための時比率制御について」
第１インバータＩＮＶ１の上側アームのスイッチング素子Ｓ￥ｐ１と下側アームのスイッチング素子Ｓ￥ｎ１とを相補駆動して且つ、第２インバータＩＮＶ２の上側アームのスイッチング素子Ｓ￥ｐ２と下側アームのスイッチング素子Ｓ￥ｎ２とを相補駆動するものとしては、上記第２の実施形態（図７）に例示したものに限らない。たとえば、図８に例示するように、第１インバータＩＮＶ１と第２インバータＩＮＶ２とで互いの位相をずらしてもよい。この場合であっても、第１インバータＩＮＶ１と第２インバータＩＮＶ２とでスイッチングの１周期を同一とするなら、この周期内の各状態の比率によって出力電圧が定まることとなる。すなわち、図８に示す例では、ステータ巻線に印加される電圧が「Ｖａ−Ｖｂ」となる期間の時比率Ｄ１と、「Ｖａ」となる期間の時比率Ｄ２と、「Ｖｂ」となる期間の時比率Ｄ３と、「０」となる期間の時比率Ｄ４とによって、出力電圧が定まる。
【００５６】
第１直流電圧源の端子電圧と第２直流電圧源の端子電圧との大小関係を把握した上での時比率制御としては、上記第１の実施形態（図３）に例示したものに限らない。たとえば、図９に例示するものであってもよい。図９は、端子電圧が大きい方に対応する第１インバータＩＮＶ１の上側アームのスイッチング素子Ｓｕｐ１と、端子電圧が小さい方に対応する第２インバータＩＮＶ２の下側アームのスイッチング素子Ｓｕｎ２とを周期的にオン・オフ操作する例を示している。ここで、第１インバータＩＮＶ１および第２インバータＩＮＶ２によって構成されるコンバータにおいて、第１バッテリ２０側を入力電圧Ｖｉｎとすると、上側アームのスイッチング素子Ｓｕｐ１がオンとなる時間の時比率Ｄ１と、下側アームのスイッチング素子Ｓｕｎ２がオンとなる時間の時比率Ｄ２とによって、「Ｖｏｕｔ＝Ｄ１・Ｖｉｎ／（１−Ｄ２）」の関係が成立する。なお、この関係は、「Ｄ２≦Ｄ１」となる限り、スイッチングの位相とは無関係に成立する。
【００５７】
もっとも、第１インバータＩＮＶ１のオン・オフの周期と、第２インバータＩＮＶ２のオン・オフの周期とが一致するものに限らない。たとえば、一方の１周期が他方の１周期のＮ（＞１）倍である場合、一方の周期においてステータ巻線の印加電圧毎に定義される状態の時比率によって入力電圧と出力電圧との関係が定まるため、これに基づき電力の伝送制御を行なうことは可能である。
【００５８】
「伝送制御のための通電対象となるステータ巻線について」
上記各実施形態において例示したものに限らない。たとえば、互いに中性点で接続されたステータ巻線の第１組が５個となるものにおいて、そのうちの３個を通電対象としてもよい。さらにたとえば、第１組および第２組の双方においてステータ巻線をそれぞれ５個ずつとし、第１組の通電対象個数を３個とし、第２組の通電対象個数を１個、２個、または３個としてもよい。
【００５９】
上記実施形態では、第１組のステータ巻線ｗｕ１，ｗｖ１，ｗｗ１と、第２組のステータ巻線ｗｕ２，ｗｖ２，ｗｗ２との収容スペースが互いに等しいとしたが、これに限らない。たとえば、ターン数が大きくなる側（第１組のステータ巻線ｗｕ１，ｗｖ１，ｗｗ１）の収容スペースを相対的に大きくしてもよい。この場合、ステータ巻線の抵抗を第１組と第２組とで同一とすることも可能となる。そしてこの場合、上記第１の実施形態において、ターン数が大きい方の通電対象となるステータ巻線の数を多くする動機付けとなったものが消失する。
【００６０】
「伝送制御に際して通電対象となるステータ巻線の電気角における位相差について」
たとえば、第１組および第２組の双方においてステータ巻線をそれぞれ５個ずつとし、第１組の通電対象個数を３個とし、第２組の通電対象個数を３個とする場合であっても、位相差の定義は、上記実施形態において説明した概念を拡張することで適用可能である。すなわちこの場合、通電対象となる第２組のステータ巻線のそれぞれについて、通電対象となる第１組のステータ巻線のそれぞれとの位相差について、それらの平均値を算出し、それら平均値を通電対象となる第２組のステータ巻線のそれぞれで平均したものが、通電対象となる第１組のステータ巻線を変更した場合よりも小さくなるようにすればよい。
【００６１】
「第１直流電圧源および第２直流電圧源について」
端子電圧の大きさは、上記実施形態において例示したものに限らず、また、一方を補機バッテリとして用いる構成にも限らない。
【００６２】
同一の充電率における開放端電圧が互いに相違するものに限らず、個体差を除いて一致するものであってもよい。
【００６３】
「回転機について」
界磁巻線を、第１バッテリ２０の電力によって励磁するものに限らず、第２バッテリ２２の電力によって励磁するものであってもよい。
【００６４】
界磁巻線を励磁する手段としては、直流電圧源と界磁巻線とを接続する経路を有するものに限らない。たとえば、ステータ巻線に流れる電流によって生成される磁束が界磁巻線を鎖交する鎖交磁束の変化によって励磁電流が流れるもの（巻線界磁形同期機）であってもよい。
【００６５】
界磁巻線を備えるものに限らず、たとえば永久磁石を備えるものであってもよい。
【００６６】
なお、互いに中性点が接続されたステータ巻線の数が「３」に限らないことについては、「伝送制御のための通電対象となるステータ巻線について」の欄に記載したとおりである。
【００６７】
「第１直流交流変換回路および第２直流交流変換回路について」
スイッチング素子として、ＭＯＳ電界効果トランジスタを用いるものに限らない。たとえば、絶縁ゲートバイポーラトランジスタ（ＩＧＢＴ）を備えるものであってもよい。この場合、ＩＧＢＴにダイオードを逆並列に接続する。こうした構成であっても、ＩＧＢＴとダイオードとが同一半導体基板に併設されたものを用いるなら、上記第１の実施形態（図３）に適用することも可能となる。すなわち、この場合、ＩＧＢＴがオン状態とされることで、ダイオードのオン抵抗が増大することが知られている。したがって、先の図３に例示したものにおいて第２インバータＩＮＶ２のスイッチング素子Ｓｕｐ２をオン操作する代わりに、スイッチング素子Ｓｖｐ２，Ｓｗｐ２をオン操作すればよい。これにより、ダイオードＤｖｐ２，Ｄｗｐ２のオン抵抗がダイオードＤｕｐ２のオン抵抗と比較して大きくなるため、ダイオードＤｕｐ２を選択的に通電することが可能となる。
【００６８】
「第１直流交流変換回路および第２直流交流変換回路の接続について」
上記実施形態（図１）では、負極側直流母線Ｌｎ１，Ｌｎ２同士を接続したが、これに限らず、正極側直流母線Ｌｐ１，Ｌｐ２同士を接続してもよい。この場合、たとえば上記第１の実施形態における先の図３の例については、第２インバータＩＮＶ２のスイッチング素子Ｓｕｎ２を常時オン状態とするように変更すればよい。
【００６９】
「ステータ巻線の配置について」
第１組のステータ巻線と、これに隣接する第２組のステータ巻線との位相差が「３０°」となる設定に限らない。
【００７０】
「ステータ巻線の接続」
中性点で互いに接続するものに限らない。たとえばデルタ結線であってもよい。この場合、界磁の磁束方向に応じて通電方向を変更することは容易ではないものの、ステータ巻線ｗ￥１とステータ巻線ｗ￥２との通電対象同士の位相差を小さくする設定を行なうことは可能であり、それによる上述した効果を奏することはできる。
【符号の説明】
【００７１】
１０…モータジェネレータ、２０…第１バッテリ、２２…第２バッテリ、３０…制御装置（操作手段の一実施形態）。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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