(57)【要約】【課題】  本発明は燃料電池を主電源とするモータ駆動システムのための電力変換装置をより高効率に、より小型に、より低コストにする技術を提供する。【解決手段】  燃料電池の出力電圧から交流電圧波形をパルス状電圧で生成する電力変換装置を提供する。本装置は、低電位側同士または高電位側同士が接続されて共通電位が形成されている、前記燃料電池及び蓄電手段で構成された３つの電位の電圧を出力する直流電圧源と、前記３つの電位の電圧の1つに接続し、電圧を前記電力変換装置の出力部に印加するスイッチング手段を各々備え、前記スイッチング手段は各々前記３つの電位に接続してオンオフのパルス幅を制御することにより前記パルス状電圧を生成する、ことを特徴とする。本発明によれば、スイッチのオンオフのコントロールのみで、燃料電池からの電力と蓄電手段からの電力を制御可能であり、さらに、従来例とは異なり、サイズ・コストが大きく、かつ損失が大きいＤＣ-ＤＣコンバータが不要であるという利点がある。【選択図】  図２
2006025520.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
燃料電池の出力電圧から交流電圧波形をパルス状電圧で生成する電力変換装置であって、
低電位側同士または高電位側同士が接続されて共通電位が形成されている、前記燃料電池及び蓄電手段で構成された３つの電位の電圧を出力する直流電圧源と、
前記３つの電位の電圧の1つに接続し、電圧を前記電力変換装置の出力部に印加するスイッチング手段を各々備え、
前記スイッチング手段は各々前記３つの電位に接続してオンオフのパルス幅を制御することにより前記パルス状電圧を生成する、
ことを特徴とする電力変換装置。
【請求項２】
請求項１に記載の電力変換装置において、
前記スイッチング手段は、前記直流電圧源の３つの電位の各出力部と前記モータの入力部との間をオンオフするスイッチで構成され、
前記オンオフするスイッチのうち、少なくとも、前記燃料電池における前記共通電位と異なる側の出力部と前記モータの入力部との間をオンオフするスイッチは、双方向の導通を阻止する機能を備える、
ことを特徴とする電力変換装置。
【請求項３】
請求項１に記載の電力変換装置において、
前記燃料電池における前記共通電位と異なる側の出力部とモータ入力部との間をオンオフするスイッチは、前記燃料電池から電流が流れ込む方向のみ導通させることが可能である素子である、
ことを特徴とする電力変換装置。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか１項に記載の電力変換装置において、
前記蓄電手段における前記共通電位と異なる側の出力部とモータ入力部との間をオンオフするスイッチは、前記蓄電手段から流れ込む方向の電流を能動的に制御できる能動パワー素子とその逆方向の電流を流すことが可能なダイオードとにより構成される、
ことを特徴とする電力変換装置。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか１項に記載の電力変換装置において、
前記スイッチング手段のスイッチのオンオフは、少なくとも、前記燃料電池及び／または前記蓄電手段の状態に応じて決定される、
ことを特徴とする電力変換装置。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれか１項に記載の電力変換装置において、
前記スイッチング手段のスイッチのオンオフは、少なくとも前記電力変換装置の出力部に接続される負荷機器の状態に応じて決定される、
ことを特徴とする電力変換装置。
【請求項７】
請求項１〜６のいずれか１項に記載の電力変換装置において、
前記スイッチング手段のスイッチのオンオフは、少なくとも前記電力変換装置の出力部に接続される負荷機器が搭載される車両の状態に応じて決定される、
ことを特徴とする電力変換装置。
【請求項８】
請求項１〜７のいずれか１項に記載の電力変換装置を搭載した燃料電池車両。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
従来技術として、燃料電池を主電源として高効率に高応答にモータを駆動するための構成が、特開２００２-１１８９８１号公報（特許文献１を参照されたい。）で開示されている。この例は、図１に示すように蓄電器がＤＣ-ＤＣコンバータを介して燃料電池と並列に接続された構成になっており、ＤＣ-ＤＣコンバータの出力電圧を制御することで電源としての出力効率を改善することを狙ったものである。
【特許文献１】特開２００２-１１８９８１号公報（段落０００４−０００６、図１）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００２】
しかしながら、この従来例は、ＤＣ-ＤＣコンバータを使って、燃料電池とバッテリを並列に接続する構成となっていたため、以下の問題点がある。
１）ＤＣ-ＤＣコンバータを使用しているため、システムのサイズが大きくなるとともに、コストが高い、損失が大きいなどの問題が生じる。
２）燃料電池の出力ラインにダイオードが存在するため、損失が大きい。
以上の点を鑑みて、本発明は燃料電池を主電源とするモータ駆動システムのための電力変換装置をより高効率に、より小型に、より低コストにする技術を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００３】
上述した諸課題を解決すべく、第１の発明による電力変換装置は、
燃料電池の出力電圧から交流電圧波形をパルス状電圧で生成する電力変換装置であって、
低電位側同士または高電位側同士が接続されて共通電位が形成されている、前記燃料電池及び蓄電手段で構成された３つの電位（前記共通電位を含む）の電圧を出力する直流電圧源と、
前記３つの電位の電圧の1つに接続し、電圧を前記電力変換装置の出力部に印加するスイッチング手段を各々備え、
前記スイッチング手段は各々前記３つの電位に接続してオンオフのパルス幅を制御することにより前記パルス状電圧を生成する、
ことを特徴とする。
【０００４】
また、第２の発明による電力変換装置は、
前記スイッチング手段は、前記直流電圧源の３つの電位の各出力部と前記モータの入力部との間をオンオフするスイッチで構成され、
前記オンオフするスイッチのうち、少なくとも、前記燃料電池における前記共通電位と異なる側の出力部と前記モータの入力部との間をオンオフするスイッチは、双方向の導通を阻止する機能を備える、
ことを特徴とする。
【０００５】
さらにまた、第３の発明による電力変換装置は、
前記燃料電池における前記共通電位と異なる側の出力部とモータ入力部との間をオンオフするスイッチは、前記燃料電池から電流が流れ込む方向のみ導通させることが可能である素子である、ことを特徴とする。
【０００６】
さらにまた、第４の発明による電力変換装置は、
前記蓄電手段における前記共通電位と異なる側の出力部とモータ入力部との間をオンオフするスイッチは、前記蓄電手段から流れ込む方向の電流を能動的に制御できる能動パワー素子とその逆方向の電流を流すことが可能なダイオードとにより構成される、ことを特徴とする。
【０００７】
さらにまた、第５の発明によるモータ駆動システムは、
前記燃料電池及び／または前記蓄電手段の状態を監視するモニタをも備え、
前記スイッチング手段のスイッチのオンオフは、少なくとも、前記燃料電池及び／または前記蓄電手段の状態に応じて決定される、ことを特徴とする。
【０００８】
さらにまた、第６の発明による電力変換装置は、
前記電力変換装置の出力部に接続される負荷機器の状態を監視するモニタをも備え、
前記スイッチング手段のスイッチのオンオフは、少なくとも前記電力変換装置の出力部に接続される負荷機器の状態に応じて決定される、
ことを特徴とする。
【０００９】
さらにまた、第７の発明による電力変換装置は、
車両に搭載されたものであり、
前記電力変換装置の出力部に接続される負荷機器が搭載される車両の状態を監視するモニタをも備え、
前記スイッチング手段のスイッチのオンオフは、少なくとも前記電力変換装置の出力部に接続される負荷機器が搭載される車両の状態に応じて決定される、
ことを特徴とする。
【００１０】
さらにまた、第８の発明による燃料電池車両は、
前記電力変換装置のいずれかを搭載したものである。
【発明の効果】
【００１１】
第１の発明によれば、燃料電池に接続されているスイッチと蓄電手段に接続されているスイッチのオン、オフのコントロールのみで、燃料電池からの電力と蓄電手段からの電力を任意の値にすることが可能である。さらに、本発明は、従来例とは異なり、サイズ及びコストが大きく、かつ損失が大きいＤＣ-ＤＣコンバータを必要としないという利点がある。
【００１２】
また、第２の発明によれば、燃料電池に接続されるスイッチに双方向の導通を阻止する機能を持たせる構成とすることによって、従来例のように逆流防止用のダイオードを燃料電池の電源ラインに設置しなくても、このスイッチで逆流方向に電流が流れることを防止することができる。さらに、従来例で使用されているダイオードで発生していた損失分を低減できるという利点がある。
【００１３】
また、第３の発明によれば、燃料電池に接続されるスイッチを燃料電池から電流が流れ込む方向のみ導通を可能とする素子とすることによって、燃料電池に電流が逆流することを防止できる。
【００１４】
また、第４の発明によれば、バッテリに接続されるスイッチをバッテリから流れ込む方向の電流を制御するパワー素子と、逆方向の電流を流すことが可能なダイオードで構成することによって、ダイオードによりモータから電源に戻る方向に流れる電流の経路が蓄電手段側に確実に確保されるので、燃料電池に戻ろうとする電流の経路が塞がれていても、スイッチなどのパワー素子が過電圧により破壊されることを防止できる。また、バッテリの電圧が燃料電池の電圧より低い場合には、燃料電池の高電位側に接続されたスイッチがオンとなった場合、燃料電池からこのスイッチとダイオードを介して蓄電手段に電流が流れ込むので、蓄電手段の電圧が燃料電池の電圧に近い値に保たれる効果もある。
【００１５】
また第５の発明によれば、スイッチのオンオフを燃料電池やバッテリの状態に応じて決定される構成とすることによって、燃料電池の出力電力と蓄電手段の出力電力とを両者の状態に応じて適切な値にすることが可能となる。
【００１６】
また、第６の発明によれば、スイッチのオンオフを負荷機器（例えばモータなど）の状態に応じて決定する構成とすることによって、負荷機器の状態に応じて、燃料電池の出力電圧Ｖfcと蓄電手段の出力電圧Ｖbを使い分けて負荷機器（モータ）を効率良く駆動することができる。
【００１７】
また、第７の発明によれば、スイッチのオンオフを、車両の状態に応じて決定されるよう構成することによって、車両の状態、例えば、各種センサで取得した車両速度、車両の加減速、力行、回生などに応じて、燃料電池から出力させる電力、蓄電手段から出力させる電力を自由に決定できるので、効率と応答性の良い駆動ができる。
【００１８】
また、第８の発明によれば、上述した電力変換装置のいずれかも小型であり、これを搭載した低コストかつ低燃費の燃料電池自動車、列車などの車両を提供できる。
即ち、燃料電池自動車の場合、その体積的な制約により水素を十分搭載できないため走行距離が長くない。また、自動車であるので加減速が激しいなどの特徴がある。ＤＣ-ＤＣコンバータを使用することなく燃料電池から出力させる電力と蓄電手段から出力させる電力を自由な値にすることができる本システムは小型で高効率であるので、搭載性の面から車両用の用途では非常に効果が大きい。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以降、諸図面を参照しつつ、本発明の実施態様を詳細に説明する。
以下、本発明の実施の形態を諸図面を参照しつつ詳細に説明する。
第１の実施態様
まずはじめに、本発明の第１の実施態様として基本的な電力変換装置（モータ駆動システム）を説明する。図２は、本発明の第１の実施態様による電力変換装置（モータ駆動システム）の回路構成を示す図である。本実施態様によるモータ駆動システムは、バッテリ１ａと燃料電池１ｂとで構成される直流電源１と、この電源の電圧を用いてモータに印加する電圧を生成する電力変換器３と、モータ（負荷機器）２とで構成される。電源１は、バッテリの低電位側端子と燃料電池の低電位側端子が接続されて共通電位（以降、ＧＮＤ電位と記す）が構成されている。この電源は、３つの電位、つまり、ＧＮＤ電位、燃料電池の高電位側電位Ｖfc、バッテリの高電位側電位Ｖbを備える電源である。モータ２は３相交流モータであり、このモータは、後ほど説明する電力変換器３より出力される交流電圧により駆動される。電力変換器３は、直流電源１から出力される３つの電位の電圧をもとに、モータに印加する電圧を生成する直流-交流変換器である。この電力変換器は、各相同じ構成のスイッチ手段３a、３ｂ、３ｃで構成されている。Ｕ相のスイッチ手段３ａを使って説明する。このスイッチは、モータ２のＵ相に出力する電圧を生成するスイッチ手段である。ＧＮＤ電位、Ｖfc、Ｖｂのなかから択一的に接続するスイッチであり、各電位に接続する時間の割合を変化させることで、モータに必要な電圧を供給する。Ｖ相のスイッチ手段３ｂ、Ｗ相のスイッチ手段３ｃも同様である。
なお、図２では説明の便宜上スイッチ手段を概念的に表したが、図３は、図２のモータ駆動システムを、実際の素子を使ってより詳細に表したモータ駆動システムの回路構成を示す図である。図３において、それぞれの相のスイッチ手段３ａ、３ｂ、及び３ｃは、３組の双方向スイッチで構成されている。本システムは、制御器（図示しない）からオンオフ（方向の切り替えを含む）を指示する制御信号を受け、この信号に基づき３組のスイッチのいずれか１つがオンするように駆動することできる。
【００２０】
次に作用を説明する。電力変換器３は、２つの機能を有する。即ち、１つは、直流電源１の３つの電位電圧を使って、モータに必要な電圧を生成する機能である。もう１つは、直流電源１を構成するバッテリ１ａと燃料電池１ｂそれぞれが供給する電力を任意の値にする機能である。前者の機能は、モータの動作点に応じてモータに必要な交流電圧を直流電圧よりＰＷＭにより生成するものである。３レベルの電圧からＰＷＭにより交流電圧を生成する。
後者の機能は、本発明の中心となるものである。燃料電池を電源として使うモータ駆動システムでは、効率の観点、燃料電池の応答性の観点などから、力行の場合には燃料電池から供給する電力とバッテリから供給する電力の割合を任意の値に設定できることが望ましい。また、回生の場合には、回生電力を燃料電池に戻さないようにすることが必要である。本システムでは、スイッチ手段３ａ、３ｂ、３ｃそれぞれが、モータの各相に出力する電圧を生成する際に、Ｖbに接続する時間割合とＶfcに接続する時間割合を調整することで、バッテリから供給する電力と燃料電池から供給する電力の割合を調整する。回生の場合には、スイッチをＶfに接続せず、ＶbとＧＮＤ端子のいずれかに接続する。このようにすることで、燃料電池に電力が戻ることを防止できる。ＶbとＧＮＤに接続する時間の割合を調整することで必要な電圧が生成される。
【００２１】
図５と図１１とを用いて、本実施例を用いた場合の電力の流れをさらに詳しく説明する。図５は、第１の実施態様で実現できる電力の流れを示す図である。矢印で図示した流れＦＬＯＷ１は、燃料電池からモータへ供給される電力の流れを示す。同様に矢印で図示した流れＦＬＯＷ２は、バッテリからモータへ供給される電力の流れを示す。同様に矢印で図示した流れＦＬＯＷ３は、モータからバッテリへ供給される電力の流れを示す。
【００２２】
さらに、図１１は、図５で図示した電力の流れの各相の関係を詳細に示す図である。モータが力行の場合には、ＦＬＯＷ１の電力の流れ、ＦＬＯＷ２の電力の流れ、ＦＬＯＷ１と２の電力の流れ、ＦＬＯＷ１と３の電力の流れを実現できる。回生の場合にはＦＬＯＷ３の電力の流れ、ＦＬＯＷ１と３の電力の流れを実現できる。さらに図１１では、それぞれの場合の電力の流れを実現する際の各相におけるスイッチ動作も示してある。例えば、力行状態でＦＬＯＷ１の電力の流れを実現する場合、ＳＷ１、ＳＷ４、SＷ７をオフ状態とし、各相残りの２つのスイッチ（Ｕ相：ＳＷ２・ＳＷ３、Ｖ相：ＳＷ５・ＳＷ６、Ｗ相：ＳＷ８・ＳＷ９）のいずれかがオンとなるように駆動する。同じく力行状態でＦＬＯＷ１と２の電力の流れを同時に実現する場合、すなわち、燃料電池とバッテリの両方から電力をモータへ供給する場合、例えばＵ相ではＳＷ１〜ＳＷ３のいずれかの１つのＳＷをオンするように制御する。ＳＷ１のオン時間とＳＷ２のオン時間の割合を変化させることで、ＦＬＯＷ１で供給される電力とＦＬＯＷ２で供給される電力の割合を変化させる。このように、図１１に示すようなスイッチ動作により、スイッチの動かし方を変えるだけで電力の流れを制御することができる。回生の場合も同様である。回生時には、燃料電池に電力が戻らないようにスイッチングされるので、燃料電池１ｂと電力変換器３の間には、ダイオードは不要である。
【００２３】
図４は、従来例の電力の流れを示す図である。この図の電力の流れＦＬＯＷ１ａ、２ａ３ａは、図５に示す本実施態様１の電力の流れＦＬＯＷ１−３に対応したものである。ＦＬＯＷ１による電力供給は、図５に示すように従来例ではダイオードを通過しているのに対し、本実施態様ではダイオードが存在しない（図４）ので損失が小さい。ＦＬＯＷ２，３による電力供給は、図５に示すように従来例ではＤＣ-ＤＣコンバータを通過するため大きな損失が生じていたが、本実施態様ではＤＣ-ＤＣコンバータが存在しないため（図４）、その分損失が低減でき、さらにシステムの小型化、低コスト化を実現できる。
【００２４】
以上説明したように、本実施態様は、スイッチ手段により電源の３つの電位出力部とモータ入力部との接続を切りかえるのみでバッテリと燃料電池に出入りする電力の割合を変化させることができるものである。その結果として、以下のような特徴がある。
１）従来例では、燃料電池から供給する電力とバッテリから供給する電力の割合を変化させるためにＤＣ-ＤＣコンバータが設けられていたが、本実施例では不要である。そのため、システムを大幅に小型、低コスト化できる。また、バッテリ電圧をＤＣ-ＤＣコンバータを用いず直接変換することでバッテリからモータに供給する電力の損失を小さくできる。
２）従来例では燃料電池とバッテリを並列接続するために不可欠であったダイオードを必要としないので、燃料電池からモータに供給する電力損失を小さくできる。
【００２５】
第２の実施態様
図６は、本発明の第２の実施態様による電力変換装置（モータ駆動システム）の回路構成を示す図である。本実施態様において上述した第１の実施態様と異なる点は、各相のスイッチング手段３ａ１，３ｂ１，３ｃ１を構成する３つのスイッチ中のＧＮＤ（下側）に接続されているスイッチである。他のスイッチは双方向のオン、オフを能動的にコントロールできる双方向スイッチを用いているが、ＳＷ３、ＳＷ６、ＳＷ９はＧＮＤに向かって流れる方向の電流のみ導通可能な能動素子と逆方向の導通が可能なダイオードを並列接続した構成になっている。ＧＮＤ端子は、Ｖfc端子、Ｖb端子の３つの電位のなかでいつも最低電位であるので、このような構成な構成にすることができる。本実施態様では、下側のスイッチをダイオードで構成しているので実施態様１の構成と比べ、回路構成を簡素化でき、より低損失化、低コスト化を図ることができる。
【００２６】
第３の実施態様
図７は、本発明の第３の実施態様による電力変換装置（モータ駆動システム）の回路構成を示す図である。本実施態様において第２の実施態様と異なる点は、各相のスイッチング手段３ａ２、３ｂ２、３ｃ２の３つのスイッチ中のバッテリのＶb電位に接続されているスイッチ（上側に配置されているスイッチ）である。
これらのスイッチ（ＳＷ１、ＳＷ４、ＳＷ７）は、バッテリから流れ込む方向の電流のみ導通可能な能動素子と逆方向の導通が可能なダイオードを並列接続した構成になっている。このような構成にすることで、ダイオードによりモータから蓄電手段に戻る方向に流れる電流の経路が確実に確保される。そのため、燃料電池に戻る電流の経路が存在しなくてもスイッチなどのパワー素子が過電圧により破壊されることがない。また、Ｖfc＞Ｖbの場合にＳＷ２、ＳＷ５、SＷ８がオンになると、これらのスイッチとダイオードを介して燃料電池からバッテリに電流が流れので、バッテリの電圧Ｖbが燃料電池の電圧Ｖfcより大幅に低下することを防止できる。
【００２７】
第４の実施態様
図８は、本発明の第４の実施態様による電力変換装置（モータ駆動システム）の回路構成を示す図である。本実施態様において第３の実施態様と異なる点は、各相のスイッチング手段３ａ３、３ｂ３、及び３ｃ３の３つのスイッチ中の燃料電池Ｖfc電位に接続されているスイッチ（真中に配置されているスイッチ）である。これらのスイッチ（ＳＷ２、ＳＷ５、ＳＷ８）は、燃料電池から流れこむ方向の電流のみを導通させることが可能な能動素子で構成されている。例えば、インバータ用パワー素子として広く用いられているＩＧＢＴがこのような素子である。燃料電池に接続されているスイッチをこのような素子で構成することで、回生電力を受け入れることができない燃料電池に電流が流れ込むことを確実に防止できる。図１に示したように、従来の構成では燃料電池と電力変換器の間に逆流電流防止用のダイオードを設けられていたが、本実施態様では、このようなダイオードが不要である。従って、ダイオードで発生していた分の損失を低減できる。
なお、第４の実施態様は、燃料電池への電力の逆流を完全に防止し燃料電池の保護を目的とした構成である。
なお、第３の実施態様では、その構成上、燃料電池へ電力が逆流する経路は存在するが、この構成の方がスイッチのオンオフの制御がスムーズであるという利点があり、さらに、たとえ経路が存在したとしてもオンオフ制御により燃料電池への逆流を防止することができる。
【００２８】
第５の実施態様
図９は、本発明の第５の実施態様による電力変換装置（モータ駆動システム）の制御回路の機能を説明する機能ブロック図である。本実施態様は、電力変換器３の制御回路の機能ブロックを示したものである。
図に示すように、制御回路１０は、モータ制御手段１１と、電力分配決定手段１２と、スイッチング決定手段１３と、駆動回路１４とにより構成されている。モータ制御手段１１は、外部からのトルク指令に応じたトルクをモータに出力させるために必要なモータ印加電圧の指令値（ｖu*、ｖv*、ｖw*）を演算する手段である。電力分配決定手段１２は、トルク指令やモータ回転速度などモータの状態を表すパラメータに加え、バッテリ１ａの電圧Ｖbと燃料電池１ｂの電圧Ｖfcとから燃料電池１ｂから供給する電力Ｐfcとバッテリから供給する電力Ｐbの割合を決定し、電力分配指令を出力する。この際、モータの状態を考慮してＶbとＶfcのどちらを使ってモータに印加する電圧を生成した方が効率の良い駆動ができるかも考慮する。スイッチング決定手段１３は、モータ制御手段１１から出力された電圧指令と電力分配決定手段１２から出力された電力分配指令とに基づいて、モータに印可するＰＷＭパルス電圧の信号を生成する。駆動回路１４は、ＰＷＭパルス電圧信号に基づいて電力変換器の各スイッチを駆動する回路である。
第１の実施態様で説明したように、本発明の電力変換器は等価なパルス電圧をモータに印加しながら燃料電池から供給する電力Ｐfcとバッテリから供給する電力Ｐbの割合を任意の値にすることができるが、本実施例では、バッテリ１ａの電圧Ｖbと燃料電池１ｂの電圧Ｖfcに応じて、これらの電力の分配を変える。このような構成にすることで、モータの状態に加え、燃料電池とバッテリの状態に応じた最適な電力分配を実現することができる。
【００２９】
第６の実施態様
図１０は、本発明の第６の実施態様による電力変換装置（モータ駆動システム）の制御回路の機能を説明する機能ブロック図である。本実施態様は、本発明を燃料電池自動車に適用した例である。燃料電池を電源として用いたモータ駆動システムが搭載された自動車では、効率と応答性の点などから燃料電池とバッテリの電力のコントロールが非常に重要性である。また、自動車という限られたスペースに設置しなければいけないので、サイズが重要になる。この点において、本発明は、必要な電力を任意の割合に制御することを可能にしながら、ＤＣ-ＤＣ変換器を不要としていること、損失の低減により冷却装置を小さくできることなどから、システムの小型化及び低コスト化を達成できる。従って、自動車用としてサイズの面で大きな効果が得られる。
本実施態様の制御回路１０ａは、電力分配決定手段が実施態様５と異なっている。本実施態様の電力分配決定手段１２ａには、車両状態も入力されている。車両状態とは、車速、加減速度など車のエネルギー変化に関わるパラメータである。このようなパラメータの値は、モータの状態から換算する方法もあるが、本実施態様は図示していない車両用センサの出力や、本制御回路以外の制御回路からの信号から得る構成となっている。このような車両状態を入力することで、車両の持つ運動エネルギーやその変化量がわかるので、これらの値からバッテリの出力電力Ｐbと燃料電池の電力Ｐfcの指令値を決定することができる。
【００３０】
本発明を諸図面や実施例に基づき説明してきたが、当業者であれば本開示に基づき種々の変形や修正を行うことが容易であることに注意されたい。従って、これらの変形や修正は本発明の範囲に含まれることを留意されたい。例えば、全ての実施態様で蓄電手段としてバッテリを用いた構成を示したが、蓄電手段はバッテリのみに限定されるものではない。例えば、バッテリの代わりにキャパシタ（コンデンサ）を用いても同じ効果を得ることができ、本発明の利点は何ら損なわれることはない。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】燃料電池を電源として用いた従来のモータ駆動システムの回路構成を示す図である。
【図２】本発明の第１の実施態様による電力変換装置（モータ駆動システム）の回路構成を示す図である。
【図３】図２の電力変換装置（モータ駆動システム）を、実際の素子を使ってより詳細に表した電力変換装置（モータ駆動システム）の回路構成を示す図である。
【図４】従来例の電力の流れを示す図である。
【図５】第１の実施態様で実現できる電力の流れを示す図である。
【図６】本発明の第２の実施態様による電力変換装置（モータ駆動システム）の回路構成を示す図である。
【図７】本発明の第３の実施態様による電力変換装置（モータ駆動システム）の回路構成を示す図である。
【図８】本発明の第４の実施態様による電力変換装置（モータ駆動システム）の回路構成を示す図である。
【図９】本発明の第５の実施態様による電力変換装置（モータ駆動システム）の制御回路の機能を説明する機能ブロック図である。
【図１０】本発明の第６の実施態様による電力変換装置（モータ駆動システム）の制御回路の機能を説明する機能ブロック図である。
【図１１】図５で図示した電力の流れの各相の関係を詳細に示す図である。
【符号の説明】
【００３２】
１  直流電源
１ａ  バッテリ
１ｂ  燃料電池
３  電力変換器
３ａ−ｃ、３ａ１−ｃ１、３ａ２−ｃ２、３ａ３−ｃ３、３ａ４−ｃ４  スイッチ手段
４  モータ
ＳＷ１−９  スイッチ
ＦＬＯＷ１−３、ＦＬＯＷ１ａ−３ａ  電流の流れ
１０、１０ａ  制御回路
１１  モータ制御手段
１２、１２ａ  電力分配決定手段
１３  スイッチング決定手段
１４  駆動回路
【図１】
2006025520.tif 000003
【図２】
2006025520.tif 000004
【図３】
2006025520.tif 000005
【図４】
2006025520.tif 000006
【図５】
2006025520.tif 000007
【図６】
2006025520.tif 000008
【図７】
2006025520.tif 000009
【図８】
2006025520.tif 000010
【図９】
2006025520.tif 000011
【図１０】
2006025520.tif 000012
【図１１】
2006025520.tif 000013