(57)【要約】      （修正有）【課題】車両のモータ又はその他の負荷を駆動するためのダブルエンド型インバータの制御方法を提供する。【解決手段】第１のインバータ・システム２００、第２のインバータ・システム２００、及び、それらの間に結合されたモータ２０を設ける段階、第１のエネルギー源１６に結合された第１のインバータ・システムを結合する段階、第２のエネルギー源１８に結合された第２のインバータ・システムを結合する段階、第１のパルス幅変調信号を発生する段階、及び、第２のパルス幅変調信号を発生する段階を含む、モータ２０の統合電力制御機能を提供する方法である。第１のインバータ・システム及び第２のインバータ・システムの出力電圧の基本成分を制御してモータ２０を制御するように、第１のインバータ・システム１００は第１のパルス幅変調信号により駆動され、第２のインバータ・システム２００は第２のパルス幅変調信号により駆動される。【選択図】図１Ｂ
2006211891.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
モータの統合電力制御を提供する方法であって、
第１のインバータ・システム、第２のインバータ・システム、及び、それらの間に結合されたモータを設ける段階と、
第１のエネルギー源に結合された前記第１のインバータ・システムを結合する段階と、
２次エネルギー源に結合された前記第２のインバータ・システムを結合する段階と、
第１のパルス幅変調信号を発生する段階と、
第２のパルス幅変調信号を発生する段階と、
前記第１のインバータ・システム及び前記第２のインバータ・システムを前記第１のパルス幅変調信号及び前記第２のパルス幅変調信号により駆動し、前記第１のインバータ・システム及び前記第２のインバータ・システムの出力電圧の基本成分を制御して前記モータを制御する段階と、
を含む方法。
【請求項２】
第２のパルス幅変調信号を発生する前記段階が、前記第１のパルス幅変調信号の基本成分と位相ずれした基本成分を持つ第２のパルス幅変調信号を発生する段階を含む、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
第２のパルス幅変調信号を発生する前記段階が、前記第１のパルス幅変調信号の基本成分と１８０°位相ずれした基本成分を持つ第２のパルス幅変調信号を発生する段階を含む、請求項１に記載の方法。
【請求項４】
第２のインバータ・システムを設ける前記段階が、直列に配列されて第１の区間を規定する第１の半導体スイッチ及び第２の半導体スイッチと、直列に配列されて第２の区間を規定する第３の半導体スイッチ及び第４の半導体スイッチと、直列に配列されて第３の区間を規定する第５の半導体スイッチ及び第６の半導体スイッチとを備える第２のインバータ・システムを設ける段階を含む、請求項１に記載の方法。
【請求項５】
前記第１、第３及び第５の半導体スイッチを同時に閉じて、前記モータに印加される電圧を制限する段階を更に含む、請求項４に記載の方法。
【請求項６】
モータの統合電力制御を提供する方法であって、
第１のインバータ・システムを設ける段階と、
直列に配列されて第１の区間を規定する第１の半導体スイッチ及び第２の半導体スイッチと、直列に配列されて第２の区間を規定する第３の半導体スイッチ及び第４の半導体スイッチと、直列に配列されて第３の区間を規定する第５の半導体スイッチ及び第６の半導体スイッチとを備える第２のインバータ・システムを設ける段階と、
前記第１のインバータ・システムと前記第２のインバータ・システムとの間に結合されたモータを設ける段階と、
第１のエネルギー源に結合された前記第１のインバータ・システムを結合する段階と、
２次エネルギー源に結合された前記第２のインバータ・システムを結合する段階と、
第１のパルス幅変調信号を発生する段階と、
第２のパルス幅変調信号を発生する段階と、
前記第１のインバータ・システム及び前記第２のインバータ・システムを前記第１のパルス幅変調信号及び前記第２のパルス幅変調信号により駆動し、前記第１のインバータ・システム及び前記第２のインバータ・システムの出力電圧の基本成分を制御して前記モータを制御する段階と、
を含む方法。
【請求項７】
第２のパルス幅変調信号を発生する前記段階が、前記第１のパルス幅変調信号の基本成分と位相ずれした基本成分を持つ第２のパルス幅変調信号を発生する段階を含む、請求項６に記載の方法。
【請求項８】
第２のパルス幅変調信号を発生する前記段階が、前記第１のパルス幅変調信号の基本成分と１８０°位相ずれした基本成分を持つ第２のパルス幅変調信号を発生する段階を含む、請求項６に記載の方法。
【請求項９】
第１のインバータ・システムを設ける前記段階が、直列に配列されて第４の区間を規定する第７の半導体スイッチ及び第８の半導体スイッチと、直列に配列されて第５の区間を規定する第９の半導体スイッチ及び第１０の半導体スイッチと、直列に配列されて第６の区間を規定する第１１の半導体スイッチ及び第１２の半導体スイッチとを備える第１のインバータ・システムを設ける段階を含む、請求項６に記載の方法。
【請求項１０】
前記第１、第３及び第５の半導体スイッチを同時に閉じて、前記モータに印加される電圧を制限する段階を更に含む、請求項９に記載の方法。
【請求項１１】
モータの統合電力制御を提供する方法であって、
直列に配列されて第１の区間を規定する第１の半導体スイッチ及び第２の半導体スイッチと、直列に配列されて第２の区間を規定する第３の半導体スイッチ及び第４の半導体スイッチと、直列に配列されて第３の区間を規定する第５の半導体スイッチ及び第６の半導体スイッチとを備える第１のインバータ・システムを設ける段階と、
直列に配列されて第４の区間を規定する第７の半導体スイッチ及び第８半導体スイッチと、直列に配列されて第５の区間を規定する第９の半導体スイッチ及び第１０の半導体スイッチと、直列に配列されて第６の区間を規定する第１１の半導体スイッチ及び第１２の半導体スイッチとを備える第２のインバータ・システムを設ける段階と、
前記第１のインバータ・システムと前記第２のインバータ・システムとの間に結合されたモータを設ける段階と、
第１のエネルギー源に結合された前記第１のインバータ・システムを結合する段階と、
２次エネルギー源に結合された前記第２のインバータ・システムを結合する段階と、
第１のパルス幅変調信号を発生する段階と、
第２のパルス幅変調信号を発生する段階と、
前記第１のインバータ・システム及び前記第２のインバータ・システムを前記第１のパルス幅変調信号及び前記第２のパルス幅変調信号により駆動し、前記第１のインバータ・システム及び前記第２のインバータ・システムの出力電圧の基本成分を制御して前記モータを制御する段階と、
を含む方法。
【請求項１２】
第２のパルス幅変調信号を発生する前記段階が、前記第１のパルス幅変調信号の基本成分と位相ずれした基本成分を持つ第２のパルス幅変調信号を発生する段階を含む、請求項１１に記載の方法。
【請求項１３】
第２のパルス幅変調信号を発生する前記段階が、前記第１のパルス幅変調信号の基本成分と１８０°位相ずれした基本成分を持つ第２のパルス幅変調信号を発生する段階を含む、請求項１１に記載の方法。
【請求項１４】
第１のインバータ・システムを設ける前記段階が、直列に配列されて第４の区間を規定する第７の半導体スイッチ及び第８の半導体スイッチと、直列に配列されて第５の区間を規定する第９の半導体スイッチ及び第１０の半導体スイッチと、直列に配列されて第６の区間を規定する第１１の半導体スイッチ及び第１２の半導体スイッチとを備える第１のインバータ・システムを設ける段階を含む、請求項１１に記載の方法。
【請求項１５】
前記第７、第９及び第１１の半導体スイッチを同時に閉じて、前記モータに印加される電圧を制限する段階を更に含む請求項１４に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ハイブリッド車に関するものであり、より具体的には、ダブルエンド型インバータ駆動システムを備えるハイブリッド車に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
現在、様々な推進又は駆動技術が存在し、車両に動力を供給するために使用されている。これらの技術は、内燃機関（ＩＣＥ）、電池及び／又は燃料電池をエネルギー源として利用する電気駆動システムや、様々な駆動システムの組合せを利用するハイブリッドシステムを含む。化石燃料のコストが増大し、燃料節約の改善及び車両の排出ガス低減が望まれるところとなり、進歩したハイブリッド車の開発が促された。
【０００３】
ハイブリッド車は、通常、内燃機関及び車両駆動用モータを備える。ハイブリッド車は、更に、走行用モータのための２つの個別のＤＣエネルギー源を備えることもできる。様々な走行条件において、ハイブリッド車は、これらの個別のエネルギー源を、それぞれのエネルギー源の最も効率的な動作方式に応じて、交互に切り替えて使用する。
【０００４】
ハイブリッド車は、更に、動力伝達系の構成に応じて、大きく直列駆動方式と並列駆動方式とに分類される。ＩＣＥと走行用モータを利用する直列動力伝達系では、モータのみが車両の車輪を駆動する。ＩＣＥは、燃料源を機械エネルギーに変換し、発電機を回して機械エネルギーを電気エネルギーに変換し、モータを駆動する。並列ハイブリッド動力伝達システムでは、ＩＣＥと走行用モータは並列に動作して車両を推進する。
【０００５】
２次電池／充電式電池はハイブリッド車システムの重要な構成要素である。２次電池は、車両を駆動するために走行用モータにより使用されるエネルギーを蓄える。更に、２次電池を使用することにより、モータ／発電機（ＭｏＧｅｎ）は、制動時に回収されるエネルギーを蓄えることができる。したがって、それらの電池は、走行条件により必要とされるエネルギーとＩＣＥにより発生されるエネルギーとの瞬間的差の負荷分散、吸収又は伝達を実行する。
【０００６】
電池モジュールは複数の直列接続された電気化学的電池で構成することができる。通常の電気化学的電池の電圧は１〜２ボルトの範囲にある。本発明の電池モジュールの出力電圧は１２〜４２ボルトの範囲にある。従来の車両牽引駆動システムは、約３００〜４００ボルトの範囲のＤＣバス電圧で動作する。従来の電気車又はハイブリッド車の用途では、電池モジュールは直列接続され、高電圧車両牽引駆動システムにより必要とされる所望のＤＣ電圧レベルを提供する。一般的に言えば、高電圧車両牽引駆動システムは低電圧牽引駆動システムに比べてコスト、性能、重量の面で有利である。
【０００７】
電池、ハイブリッド、燃料電池の電気自動車を含む電気自動車は、通常、スイッチモード電源の形式のインバータを使用して多相動作電力を車両の電気駆動モータに供給する。最も一般的に使用されるインバータ設計はパルス幅変調（ＰＷＭ）電圧源インバータであり、これは、車両駆動用モータにより要求されるトルク要件を満たすのに必要な大電流を供給することができる電力トランジスタを使用する。インバータは、直流（ＤＣ）バスから駆動モータ巻線への電力切り換えを行う。低電圧システムではＤＣバスは約４２Ｖで動作し、高電圧システムではＤＣバスは約３５０〜４００ボルト（ＶＤＣ）で動作する。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
ハイブリッド車のための電気推進システムに対するエネルギー貯蔵をインターフェースする標準的な方法は、エネルギー貯蔵システムと主推進ＤＣバスとの間で電力変換装置を使用することである。しかし、理解されるように、そのような電力変換装置を使用すると、不必要に車両の複雑さとコストを増大させる。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
車両のモータ又はその他の負荷を駆動するためのダブルエンド型インバータ・システムは、有利な使用方法を提供する本発明の原理に従って提供される。本発明の方法は、第１のインバータ・システム、第２のインバータ・システム、及び、それらの間に結合されたモータを設ける段階と、第１のエネルギー源に結合された第１のインバータ・システムを結合する段階と、第２のエネルギー源に結合された第２のインバータ・システムを結合する段階と、第１のパルス幅変調信号を発生する段階と、第２のパルス幅変調信号を発生する段階とを含む、モータの統合電力制御を提供することを含む。
【００１０】
モータを制御するよう第１のインバータ・システム及び第２のインバータ・システムの出力電圧の基本成分を制御するために、第１のインバータ・システムは第１のパルス幅変調信号により駆動され、第２のインバータ・システムは第２のパルス幅変調信号によって駆動される。
【００１１】
本発明を適用可能な他の分野は、以下で述べる詳細な説明から明白になるであろう。詳細な説明及び特定の例は、本発明の好ましい実施の形態を示しているが、例示目的のみを意図しており、本発明の範囲を限定するものではない。本発明は、詳細な説明及び添付の図面からより完全に理解される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
好ましい実施の形態についての以下の説明は、本質的に単に例示であるにすぎず、発明、その応用又は使用を限定するものではない。本明細書で使用されているように、「モジュール」という用語は、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）、電子回路、１つ又は複数のソフトウェア又はファームウェアプログラムを実行するプロセッサ（共有、専用又はグループ）及びメモリ、組合せ論理回路、及び／又は、記述された機能を提供する他の好適なコンポーネントを指す。
【００１３】
本発明は、コスト削減を実現するよう、ハイブリッド車における牽引インバータ推進・エネルギー管理システムを簡素化するものとして提供される。この目的のために、図１Ａ及び図１Ｂに示すように、本発明の原理に従って、ダブルエンド型インバータ・システム１０が提供される。ダブルエンド型インバータ・システム１０は、１２個の電流双方向且つ電圧一方向の半導体スイッチ１２を備える。半導体スイッチ１２は、２つのインバータ・セクション又はコンバータ・セクション、つまり、第１のセクション１００と第２のセクション２００とに分割される。第１のセクション１００は３つの区間１４ａ、１４ｂ、１４ｃから構成され、第２のセクション２００は３つの区間１４ｄ、１４ｅ、１４ｆから構成される。区間１４ａ〜１４ｆはそれぞれ、直列に配列された半導体スイッチ１２のペアを含む。第１のセクション１００はＤＣ電流ＩＤＣ１を出力するＤＣエネルギー源、つまり１次エネルギー源１６を備え、第２のセクション２００はＤＣ電流ＩＤＣ２を出力するＤＣエネルギー源、つまり２次エネルギー源１８を備える。
【００１４】
第１のセクション１００に電力を供給する１次エネルギー源１６は、車両の主エネルギー源（図示せず）から得られる。この主エネルギー源は、燃料電池、発電機の整流出力及び／又は他の公知の電源を含むことができる。第２のセクション２００に電力を供給する２次エネルギー源１８は、オンボード・エネルギー貯蔵システム（図示せず）から得られる。このオンボード・エネルギー貯蔵システムは、１つ又は複数の電池、スーパーキャパシタ、及び／又は他の公知の電力貯蔵源を含むことができる。本発明では、１次エネルギー源又は２次エネルギー源の相対的電力及びエネルギー容量に関する暗黙の仮定はない。電流リップルを平滑化するために、コンデンサ３０が１次エネルギー源１６に並列に結合され、コンデンサ３２が２次エネルギー源１８に並列に結合される。
【００１５】
図１Ａ、図１Ｂを更に参照すると、巻線２２を持つ三相ＡＣモータ２０が設けられる。巻線２２は第１のセクション１００と電気的に連結する。より具体的には、駆動電圧を三相ＡＣモータ２０に加えるため、区間１４ａの半導体スイッチ１２のペア間の位置ａ１から取られる第１の出力ｉａ、区間１４ｂの半導体スイッチ１２のペア間の位置ｂ１から取られる第２の出力ｉｂ、及び、区間１４ｃの半導体スイッチ１２のペア間の位置ｃ１から取られる第２の出力ｉｃは、それぞれ、ライン２４、２６、２８を通じて印加される。ライン２４、２６、２８は、更に、区間１４ｄの半導体スイッチ１２のペア間の位置ａ２、区間１４ｅの半導体スイッチ１２のペア間の位置ｂ２、及び、区間１４ｆの半導体スイッチ１２のペア間の位置ｃ２と電気的に連結する。
【００１６】
コントローラ３００が設けられ、ライン３０２、３０４により第１のセクション１００及び第２のセクション２００と動作可能に結合される。コントローラ３００は、車両３０６の運転者（つまり、アクセルペダル）から受け取ったコマンドに応答し、これから説明するように、該コマンドを第１のセクション１００及び第２のセクション２００に供給して各セクション１００、２００の出力を制御する。高周波パルス幅変調（ＰＷＭ）を用いて、コントローラ３００を介して第１のセクション１００と第２のセクション２００を制御し、それにより、第１のセクション１００及び第２のセクション２００により出力される電圧を制御する。これらのＰＷＭ制御方法を使用することで、第１のセクション１００及び第２のセクション２００は、それぞれ、同じ基本周波数を持つ等価な平衡三相ＡＣ出力電圧を生成する。三相の対称性に起因して、ダブルエンド型インバータ・システム１０は、（概念上）、図２に示すワンライン・ダイヤグラムに簡単化できる。
【００１７】
ＰＷＭ法を使用して第１のセクション１００及び第２のセクション２００の出力電圧の基本成分の振幅及び位相を制御することにより、負荷（この場合はＡＣモータ２０）に印加される電圧の振幅及び位相を制御することができる。これにより、ＡＣモータ２０の相電流、したがってＡＣモータにより発生するトルクを制御することができる。負荷電流は半導体スイッチ１２を流れる電流でもあるため、各セクション１００、２００によって供給される（又はシンクされる）エネルギーは、更に、各セクション１００、２００により生成される出力電圧及び位相を制御することによって調整される。第１のセクション１００及び第２のセクション２００の出力電圧及び負荷電流を適切に制御することにより、１次エネルギー源１６と２次エネルギー源１８との間に、制御された電力の流れが達成される。もちろん、ダブルエンド型インバータ・システム１０では、１次エネルギー源１６と２次エネルギー源１８との間で分割される電力を決定するために、他の入力が必要である。これは、２次エネルギー源１８の充電状態を調整する高レベルの車両システム・コントローラから得られる。
【００１８】
したがって、本発明の原理によれば、ハイブリッド車のエネルギー管理は、別個の電力変換装置を必要とせずに達成可能である。これは、別個の電力変換装置を使用する際には通常必要になる、追加の大型の磁気コンポーネントが不要になるので、重量削減に加えて、コスト節減を実現する可能性がある。
【００１９】
電力の流れの制御
本発明は、更に、ダブルエンド型インバータ・システム１０の制御について説明する。特に、１次エネルギー源１６と２次エネルギー源１８との間の電力分割又は電力分配を制御する３つの方法について詳述する。本発明は、ＡＣモータ２０の制御（トルク、速度）に影響を与えることなく、１次エネルギー源１６と２次エネルギー源１８との間の電力の流れを制御することができる。その結果、ダブルエンド型インバータ・システム１０の統合制御が達成される。
【００２０】
図１Ａ及び図１Ｂに示すダブルエンド型インバータ・システム１０を採用するハイブリッド車を引き続き参照すると、理解されるように、適切な動作になるよう牽引駆動システム（図示せず）に伝達される電力、つまりトルク及び速度を制御しなければならない。更に、電力の流れの制約条件も管理されなければならない。例えば、ＤＣリンクの一方が１次エネルギー源から得られ、もう一方が２次エネルギー源１８から得られた場合、１次エネルギー源１６と２次エネルギー源１８と牽引駆動システムとの間の電力の流れが管理されなければならない。
【００２１】
したがって、本発明は、以下のように、ダブルエンド型インバータ・システムにおける電力の流れを制御することができる。負荷（つまり、ＡＣモータ２０）に伝達される総電力は、コンバータ損失を無視すると、２つのインバータの電力の総和であり、
Ｐ＝Ｐｃ１＋Ｐｃ２          （１）
と表される。ただし、下付ｃ１は第１のセクション１００を表し、下付ｃ２は第２のセクション２００を表す。式（１）から理解されるように、この式の電力のうちの任意の２つを所与の時点に制御することができる。
【００２２】
それぞれのセクション１００及び２００から負荷（つまり、ＡＣモータ２０）に伝達される電力は、それぞれのセクション１００及び２００の同期フレーム電圧及び同期フレーム電流を用いて、
【００２３】
【数１】
2006211891.tif 000003
【００２４】
のように書くことができる。式（３）における第２のセクション２００に対する電力の式のマイナス符号は、図１Ａで定義されている電流極性の結果であり、第１のセクション１００から第２のセクション２００に相電流が流れることを示している。式（２）と式（３）を式（１）に代入すると、
【００２５】
【数２】
2006211891.tif 000004
【００２６】
が得られる。したがって、式（４）における負荷への電力の流れは、個々のインバータ出力を用いて定義される。
ダブルエンド型インバータ・システム１０は、共通負荷を介して接続された２つのＡＣ源を持つものとして考えた場合によく理解できる。キルヒホッフの電圧法則から、
【００２７】
【数３】
2006211891.tif 000005
【００２８】
が得られる。ハイブリッド車では、可能な構成は、原動機により供給されている１次エネルギー源コンバータ・リンクを有すること、及び、電池などのエネルギー貯蔵要素により供給されている２次エネルギー源コンバータ・リンクを有することを含む。したがって、第１のセクション１００に対するリンクが１次エネルギー源であり、第２のセクション２００に対するリンクが２次エネルギー源であると仮定すると、所望のモータ出力電力を同時に生成しながら総インバータ電力を能動的に制御する３つの可能な方法が、以下の節で提示される。
【００２９】
力率１の制御
第２のセクション２００の電力出力を制御する１つの方法は、その出力電圧振幅を制御しながら力率１で当該インバータを動作させることである。この方法の状態図を図３Ａ及び３Ｂに示す。
【００３０】
図３Ａを特に参照すると、第２のセクション２００は、負荷電流とは位相が１８０°ずれている電圧を出力している。これは、第２のセクション２００が力率１で負荷に電力を供給している状態を表している。電流及び電圧の定義に起因して式（３）にマイナス符号があり、その結果、位相ずれ状態が生じることを想起することが重要である。負荷に印加される全電圧が図３Ｂに更に示されている。図３Ｂは、２次エネルギー源１８が電力を吸収しているか又は充電されていることを除き、同じ負荷電流条件及び負荷電圧条件についての状態図を示している。その結果、第１のセクション１００の要求される電圧出力が増大した。２次エネルギー源１８の電力を調整するために、第２のセクション２００は力率１で動作していると仮定する。したがって、
【００３１】
【数４】
2006211891.tif 000006
【００３２】
となる。ただし、上付＊は、システム・コントローラから指令された値であることを示す。式（６）は、
【００３３】
【数５】
2006211891.tif 000007
【００３４】
のように整理できる。式（７）を式（３）に代入すると、
【００３５】
【数６】
2006211891.tif 000008
【００３６】
が得られる。式（８）を解き、式（７）を使用すると、
【００３７】
【数７】
2006211891.tif 000009
【００３８】
が得られる。
式（９）及び式（１０）で与えられる解は、２次エネルギー源１８の電力を制御するために第２のセクション２００により供給される、２次エネルギー源１８に対して要求されるコマンド電圧を表す。指令された電流はシステム・コントローラから得られ、これは所望のモータ・トルクのコマンドを発生することに注目することが重要である。更に、システム損失は考慮されない。
【００３９】
その結果、第１のセクション１００は、２次エネルギー源１８に供給された電力、負荷及びシステム損失を克服するために電力を生成しなければならないという点で「スラック・バス（slack bus）」として機能する。式（５）を使用し、式（９）及び式（１０）を代入すると、第１のセクション１００に対する空間ベクトル・モジュレータへの電圧コマンドは、
【００４０】
【数８】
2006211891.tif 000010
【００４１】
として与えられる。
電圧直角位相制御
１次エネルギー源１６が全電力を負荷に供給している重要な動作条件が存在する。この場合、２次エネルギー源１８は電力を供給せず、充電状態にもない。これが発生するようにする１つの方法は、第２のセクション２００で上側の３つ又は下側の３つの半導体スイッチ１２を閉じ、巻線２２の人為的なＹ字型接続を作ることである。人為的なＹ字型接続を作ると、第２のセクション２００におけるスイッチング損失はなくなるが、ＡＣモータ２０に印加され得る電圧を、第１のセクション１００自体が出力できる電圧に制限することにもなる。その結果、ＡＣモータ２０は、低速において弱め界磁が発生しなければならない限界に到達する。図４に示すように、ＡＣモータ２０の電流と直角位相にある電圧を第２のセクション２００により生成することにより、利用可能なモータ電圧を一層増大させることができる。
【００４２】
第２のセクション２００の出力電圧が相電流と直交する場合、第２のセクション２００は有効電力を処理していない。しかし、第２のセクション２００により生成される電圧は、システムの最大利用可能電圧が増大するよう、第１のセクション１００の利用可能な電圧に追加される。本質的に、第２のセクション２００は、負荷により消費される無効電力の一部（１００％以下）を提供しており、第１のセクション１００は有効電力及び残りの無効電力の全てを提供している。第１のセクション１００が有効電力のみを供給している場合（セクション２００は１００％無効電力を供給している）、第１のセクションは負荷電流に対して力率１で動作していることになる。
【００４３】
システム・コマンド及び電流調整器出力から、指令された電圧位相角及び電流位相角は、
【００４４】
【数９】
2006211891.tif 000011
【００４５】
で与えられる。個々のコンバータ電圧の大きさは、
【００４６】
【数１０】
2006211891.tif 000012
【００４７】
として計算することができる。個々のコンバータの電圧位相角は、
【００４８】
【数１１】
2006211891.tif 000013
【００４９】
で与えられる。したがって、式（１２）〜（１７）から、個々のコンバータのｄ電圧コマンド及びｑ電圧コマンドは、
【００５０】
【数１２】
2006211891.tif 000014
【００５１】
として計算できる。
最適インバータ利用制御
ダブルエンド型インバータ・システム１０の（負荷から見た場合の）最大出力電圧は、第１のセクション１００及び第２のセクション２００がそれぞれ最大相電圧を出力しており、相電圧が１８０°位相ずれしている場合に発生する。この制御方法の状態図を図５に示す。
【００５２】
最適インバータ利用制御に対して、第１のセクション１００及び第２のセクション２００の出力電圧は共直線性を有する。その結果、必要な電圧は所望の電力に比例する。したがって、第２のセクション２００のコマンドは、
【００５３】
【数１３】
2006211891.tif 000015
【００５４】
として与えられる。ただし、Ｐは、
【００５５】
【数１４】
2006211891.tif 000016
【００５６】
から求めることができる、指令された負荷電力である。第１のセクション１００に対する指令された電圧は、式（２２）及び式（２３）を式（２４）に代入することにより計算できる。
【００５７】
本発明の説明は本質的に単なる例示であるにすぎず、本発明の主旨から逸脱しない変更形態は本発明の範囲内にあるものとする。このような変更形態は本発明の精神及び範囲からの逸脱とみなされるべきではない。
【図面の簡単な説明】
【００５８】
【図１Ａ】本発明の原理によるダブルエンド型インバータ駆動システムを示す概略図である。
【図１Ｂ】本発明の原理によるダブルエンド型インバータ駆動システムを示す追加の概略図である。
【図２】ダブルエンド型インバータ駆動システムを示す１相あたりの等価回路の図である。
【図３Ａ】２次エネルギー源電力供給時のダブルエンド型インバータ駆動システムの状態図である。
【図３Ｂ】２次エネルギー源が充電しているときのダブルエンド型インバータ駆動システムの状態図である。
【図４】２次エネルギー源が直角位相で動作しているときのダブルエンド型インバータ駆動システムの状態図である。
【図５】１次エネルギー源及び２次エネルギー源が最大出力を出しているときのダブルエンド型インバータ駆動システムの状態図である。
【図１Ａ】
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【図１Ｂ】
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【図２】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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【図４】
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【図５】
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【外国語明細書】
2006211891000001.pdf