(57)【要約】【課題】  ハイブリッド車の搭載構成部品を、ハイブリッド車の作動に直接には関連しない用途で使用するため電力を発生させるように構成し、平衡負荷及び不平衡負荷の両方、並びに、三相電圧及び単相電圧を支持するため電力を提供する。【解決手段】  本発明の好ましい実施例は、電力伝導（ＥＰＴＯ）システム１００のための電力発生能力を提供するため、エネルギー貯蔵装置１４０と一連のインバーター１３０、１５０と、に接続された、ハイブリッド車の内燃エンジンを利用する。本発明の追加の実施例は、発生されたＡＣパワーに対してフィルター処理能力を提供するため、現に搭載されているＡＣ誘導モーター１１０、１２０を利用する。【選択図】  図１
2004166495.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電力伝導システムであって、
第１の電動装置と、
前記第１の電動装置に接続された第１のインバーターと、
前記第１のインバーターに接続された第２のインバーターと、
前記第２のインバーターに接続された第２の電動装置であって、該第２の電動装置は、第１の内部スイッチ、第２の内部スイッチ、第１の内部巻き線、第２の内部巻き線、及び、第３の内部巻き線を備え、該第１の内部巻き線及び該第２の内部巻き線は、前記第１の内部スイッチにより選択的に接続又は断続され、前記第２の内部巻き線及び前記第３の内部巻き線は、前記第２の内部スイッチにより選択的に接続又は断続される、前記第２の電動装置と、
前記第１のインバーター及び前記第２のインバーターに接続されたエネルギー貯蔵装置と、
前記第１のインバーター及び前記第２のインバーターに接続され、これらのインバーターを制御する、インバーターコントローラと、
前記第２のインバーターに接続されたパワーフィルターであって、該パワーフィルターは、前記第２のインバーターに接続された複数のインダクター、該複数のインダクターに接続された複数のコンデンサ、及び、該パワーフィルターに接続されたパワー分配機構を備える、前記パワーフィルターと、
を備える、電力伝導システム。
【請求項２】
前記第１の電動装置と、前記第１のインバーターと、前記第２のインバーターと、前記第２の電動装置と、前記エネルギー貯蔵装置と、前記インバーターコントローラとは、ハイブリッド車のためのトランスミッションを構成する、請求項１に記載の電力伝導システム。
【請求項３】
前記第１の電動装置は、ＡＣ誘導モーターを備える、請求項１に記載の電力伝導システム。
【請求項４】
前記第２の電動装置は、ＡＣ誘導モーターを備える、請求項１に記載の電力伝導システム。
【請求項５】
前記第１の電動装置はＡＣ誘導モーターを備え、前記第２の電動装置は、ＡＣ誘導モーターを備える、請求項１に記載の電力伝導システム。
【請求項６】
前記エネルギー貯蔵装置は、バッテリーパックを備える、請求項１に記載の電力伝導システム。
【請求項７】
前記第１の電動装置に接続された原動力源を更に備える、請求項１に記載の電力伝導システム。
【請求項８】
前記パワー分配装置に接続された外部負荷を更に備える、請求項１に記載の電力伝導システム。
【請求項９】
前記外部負荷は、単相負荷を含む、請求項８に記載の電力伝導システム。
【請求項１０】
前記外部負荷は、三相平衡負荷を含む、請求項８に記載の電力伝導システム。
【請求項１１】
前記第２のインバーターは、４脚式インバーターを含み、前記外部負荷は、三相不平衡負荷を含む、請求項８に記載の電力伝導システム。
【請求項１２】
ハイブリッド車のための電力伝導システムであって、
トランスミッションであって、該トランスミッションは、第１のＡＣ誘導モーターと、第１の電動装置に接続された第１のインバーターと、前記第１のインバーターに接続された第２のインバーターと、前記第１のインバーター及び前記第２のインバーターに接続され、これらのインバーターを制御するインバーターコントローラと、前記第２のインバーターに接続された第２のＡＣ誘導モーターと、前記第１のインバーター及び前記第２のインバーターに接続されたバッテリーパックと、を備え、前記第２のＡＣ誘導モーターは、第１の内部巻き線、第２の内部巻き線及び第３の内部巻き線を備える、前記トランスミッションと、
前記第２のＡＣ誘導モーターに接続されたパワーフィルターであって、該パワーフィルターは、前記第２のＡＣ誘導モーターと、前記第１の内部巻き線及び前記第２の内部巻き線を選択的に接続又は断続する第１のスイッチと、前記第２の内部巻き線及び前記第３の内部巻き線を選択的に接続又は断続する第２のスイッチと、前記第１のスイッチ及び前記第２のスイッチに接続された少なくとも１つのコンデンサと、を備える、前記パワーフィルターと、
前記パワーフィルターに接続されたパワー分配機構と、
前記パワー分配機構に接続された外部負荷と、
を備える、電力伝導システム。
【請求項１３】
前記第１の電動装置に接続された原動力源を更に備える、請求項１２に記載の電力伝導システム。
【請求項１４】
前記外部負荷は、単相負荷を含む、請求項１２に記載の電力伝導システム。
【請求項１５】
前記外部負荷は、三相平衡負荷を含む、請求項１２に記載の電力伝導システム。
【請求項１６】
前記第２のインバーターは、４脚式インバーターを備え、前記外部負荷は、三相不平衡負荷を含む、請求項１２に記載の電力伝導システム。
【請求項１７】
ＡＣパワーを負荷に提供する方法であって、
ハイブリッド車両トランスミッションをパワーフィルターに接続する工程であって、該トランスミッションは、第１のＡＣ誘導モーターと、第１の電動装置に接続された第１のインバーターと、前記第１のインバーターに接続された第２のインバーターと、前記第２のインバーターに接続された第２のＡＣ誘導モーターと、前記第１のインバーター及び前記第２のインバーターに接続されたエネルギー貯蔵装置と、前記第１のインバーター及び前記第２のインバーターに接続され、これらのインバーターを制御するインバーターコントローラと、を備え、前記第２のＡＣ誘導モーターは、第１の内部巻き線、第２の内部巻き線及び第３の内部巻き線を備える、前記工程と、
前記パワーフィルターを前記負荷に接続する工程であって、該パワーフィルターは、前記第２のＡＣ誘導モーターと、前記第１の内部巻き線及び前記第２の内部巻き線を選択的に接続又は断続する第１のスイッチと、前記第２の内部巻き線及び前記第３の内部巻き線を選択的に接続又は断続する第２のスイッチと、前記第１のスイッチ及び前記第２のスイッチに接続された少なくとも１つのコンデンサと、を備える、前記工程と、
前パワー分配機構を前記パワーフィルター及び前記負荷に接続する工程と、
を備える、方法。
【請求項１８】
前記負荷は、単相負荷を含む、請求項１７に記載の方法。
【請求項１９】
前記負荷は、三相平衡負荷を含む、請求項１７に記載の方法。
【請求項２０】
前記第２のインバーターは、４脚式インバーターを備え、前記負荷は、三相不平衡負荷を備える、請求項１７に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、概して、車両搭載型発電装置に係り、より詳しくは、ハイブリッド電気自動車のための電力伝導（ＥＰＴＯ）システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
車における従来の燃焼エンジンパワープラントは、インバーター回路の使用により公称量の交流（ＡＣ）電力を提供するため使用することもできる。最も典型的な用途では、標準的な燃焼エンジンにより発生されたＡＣ電力は、車両及びその付属設備の電気的必要性を満たすため利用される。加えて、この発電能力は、パワーコンピュータ、ビデオゲーム、セル式電話等々に今や使用されている、「コンセント」の設置の普及へと導いてきた。
【０００３】
ＡＣ電力の発電は可能であるものの、燃焼エンジンは、比較的低い変換効率を示すため、標準的な燃焼エンジンから有意な量の有用電力を得ることは困難である。更には、ほとんどの燃焼エンジンは、作動中にかなり冷却することを必要とするので、電気を発生させるためのエンジンの拡大された作動は、車両の駆動の間に通常発生される一定型式の空気流れを要求する。結局のところ、排気及びエンジンノイズ等の環境上の配慮は、従来の燃焼エンジンを備えた自動車を、特に車両と直接連動していない一定型式の電気的負荷にパワー供給する上で、意義のあるレベルの電力発電のための候補として貧弱なものとする。
【０００４】
ハイブリッド車として知られている、幾つかの新しい形式の車両は、車両の運動を提供するため電動モーター−発電機の組み合わせと連結された燃焼エンジンを用いている。これらのハイブリッド又はマイルドハイブリッド動力伝達システムの中には、電動モーター−発電機システムが従来のステーターモーター及び交流発電機に取って代わったものがある。ハイブリッド車が減速又は停止されたとき、エンジンへの燃料の流れは遮断され、これにより、燃料経済を改善する。ハイブリッド車のモーター−発電機システムは、運転能力への影響を最小にしつつ、この燃料のカットオフの特徴を可能にするように実装されている。従来の燃焼エンジンを用いたのと同様に、ハイブリッド車のパワープラントは、コンセントやハイブリッド車と連係した他の電気的要求のためＡＣパワーを提供するためにも使用することができる。しかし、従来の燃焼エンジンを用いるように、ハイブリッド車の現在のＡＣパワー発生能力は、範囲及び用途において制限されている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記事実に鑑みて、ハイブリッド車の搭載構成部品を、ハイブリッド車の作動に直接には関連しない用途、即ち車両外負荷で使用するための電力を発生させるように構成するための方法を提供することが望まれていることが理解されるべきである。平衡負荷及び不平衡負荷の両方のため、並びに、三相電圧及び単相電圧を支持するため電力を提供することも望まれている。更には、追加の望ましい特徴は、本発明の前述した背景、並びに、次の好ましい一例としての実施例の詳細な説明及び添付請求の範囲から当業者には明らかとなろう。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の好ましい実施例は、電力伝導（ＥＰＴＯ）システムのための電力発生能力を提供するため、エネルギー貯蔵装置及び一連のインバーターと、に接続された、ハイブリッド車の内燃エンジンを利用する。本発明の追加の実施例は、発生されたＡＣパワーに対してフィルター処理能力を提供するため、現に搭載されているＡＣ誘導モーターを利用する。
【実施例】
【０００７】
以下、図面を参照して本発明を説明する。これらの図面を通して、同様の参照番号は、同様の構成要素を指し示している。
本発明の好ましい実施例の次の詳細な説明は、その性質上、主要には例示として与えられたものであり、本発明、又は、本発明の用途若しくは使用を限定するものではない。
【０００８】
本発明の最も好ましい実施例は、インディアナ州、インディアナポリス、アリソン・トランスミッションにより提供されているようなアリソントランスミッションEV-ドライブシステムと関連付けて説明される。しかし、本発明の可能となる実施例は、特定のトランスミッションや、いかなる特定の電動装置にもその用途を限定されない。詳しくは、本発明は、各々対応した電子コンバータを備えた２つの電動装置を用いる任意のトランスミッションと連係して使用することができる。同様に、誘導モーターと関連して説明されるが、当業者に知られている他の適切な電動装置を代わりに用いることもできる。
【０００９】
ここで、図１を参照すると、本発明の好ましい実施例に係る、三相平衡負荷又は２つの不平衡単相負荷をパワー供給するためのＥＰＴＯシステム１００は、第１のＡＣ誘導モーター１１０、第２のＡＣ誘導モーター１２０、第１のパワーインバーター１３０、第２のパワーインバーター１５０、エネルギー貯蔵装置１４０、インバーターコントローラ１６０、パワーフィルター１８０、及び、パワー分配／保護機構１９０を備えている。車両／トランスミッション制御バス１９５、第１のインバーターコントローラバス１３５、第２のインバーターコントローラバス１５５、及び、フィルターバス１６５は、様々な構成要素の間で連通経路を提供する。加えて、出力ターミナル１９１は、ＥＰＴＯシステム１００から出力されたパワーのための分配ポイントである。図１では、他の全ての図面と同様に、表された接続態様は、その性質上、単に代表的なものに過ぎず、様々な構成部品の間の実際の物理的接続は、多数の異なる仕方で達成することができる。
【００１０】
第１のＡＣ誘導モーター１１０及び第２のＡＣ誘導モーター１２０は、複雑な遊星ギアセット（この図には示されていない）を通して機械的に相互接続され、第１のパワーインバーター１３０及び第２のパワーインバーター１５０を通して電気的に連結即ち接続されている。エネルギー貯蔵装置１４０は、典型的には、第１のパワーインバーター１３０及び第２のパワーインバーター１５０と並列に接続されている。エネルギー貯蔵装置１４０は、例えば１つ以上のバッテリーパック及び／又は超大容量コンデンサ（ultra-capacitors）等の当業者に知られている任意の適切な種類のエネルギー貯蔵装置である。
【００１１】
第１のＡＣ誘導モーター１１０は、典型的には、内燃エンジンの原動力源（この図では示されていない）に接続されている。作動中には、第１のＡＣ誘導モーター１１０は、発電機として作動し、内燃エンジン（ＩＣＥ）に物理的に連結されたその入力シャフトで受け取られた機械的エネルギーをＡＣ電気的エネルギーに変換する。第１のパワーインバーター１３０は、第１のＡＣ誘導モーター１１０の出力部に電気的に接続され、昇圧型整流器として作動する。これは、第１のパワーインバーター１３０が、ＡＣ電気的エネルギーをＤＣ電気的エネルギーへと変換することを可能にし、このとき、該ＤＣ電気的エネルギーはエネルギー貯蔵装置１４０内に蓄えられる。
【００１２】
第２のＡＣ誘導モーター１２０は、スイッチ１２１及び１２２により相互接続された複数の内部巻き線を備えている。スイッチ１２１及び１２２は、典型的には、図１に示されているように、入力ターミナル又は中性接続点上に配置されている。加えて、第２のＡＣ誘導モーター１２０は、典型的には、ＥＰＴＯシステム１００を含む、ハイブリッド車（この図には示されていない）の車輪に接続されている。第２のＡＣ誘導モーター１２０は、ＥＰＴＯシステム１００の作動のためには必要とされないため、スイッチ１２１及び１２２を開放することにより、断続される。
【００１３】
第２のパワーインバーター１５０は、固定された周波数及び電圧でＤＣパワーをＡＣパワーに変換するインバーターとして作動される。第２のパワーインバーター１５０の三相出力は、パワーフィルター１８０によりフィルター処理され、次に、パワー分配／保護機構１９０を通して出力ターミナル１９１へと分配される。この例では、出力ターミナル１９５は、２０８V、６０Hzの三相パワーを提供するが、これに限定されず、三相平衡負荷又は２つの不平衡単相負荷のためのパワーを供給するために使用することができる。
【００１４】
パワーフィルター１８０は、第２のパワーインバーター１５０により分配されたＡＣ電力信号をフィルター処理し、滑らかにするため機能する、一連のインダクター及びコンデンサである。パワー分配／保護機構１９０は、回路保護特徴を提供し、ＡＣ電力の外部負荷への物理的分配も提供する。別々の構成部品として示されているが、当業者は、パワーフィルター１８０及びパワー分配／保護機構１９０を単一の装置へと結合することができることを認めるであろう。
【００１５】
インバーターコントローラ１６０は、第１のインバーターコントローラバス１３５により第１のパワーインバーター１３０に接続され、第２のインバーターコントローラバス１５５により第２のパワーインバーター１５０に接続されている。インバーターコントローラ１６０は、フィルターバス１６５を介して、パワーフィルター１８０とパワー分配／保護機構１９０とに接続されている。インバーターコントローラ１６０は、ＥＰＴＯ作動の間に、第１のパワーインバーター１３０及び第２のパワーインバーター１５０の作動を制御するため使用される。加えて、インバーターコントローラ１６０は、電圧及び作動条件に対して、パワーフィルター１８０及びパワー分配／保護機構１９０からフィードバッグを受け取る。結局のところ、インバーターコントローラ１６０は、内燃エンジン（ＩＣＥ）速度制御機能及びフォールト操作機能を始めとした、全システム管理を調整するため、バス１９５を介して車両／トランスミッションコントローラとも連通している。
【００１６】
ここで、図２を参照すると、本発明の好ましい代替の実施例に係る三相平衡負荷にパワー供給するためのＥＰＴＯシステム２００は、第１のＡＣ誘導モーター２１０と、第２のＡＣ誘導モーター２２０と、第１のパワーインバーター２３０と、第２のパワーインバーター２５０と、エネルギー貯蔵装置２４０と、インバーターコントローラ２６０と、パワーフィルター２８０と、パワー分配／保護機構２９０と、を備えている。車両／トランスミッション制御バス２９５と、第１のインバーターコントローラバス２３５と、第２のインバーターコントローラバス２５５と、フィルターバス２６５とは、様々な構成部品の間で連通経路を提供する。加えて、出力ターミナル２９１は、ＥＰＴＯシステム２００から出力されたパワーのための分配ポイントである。
【００１７】
第１のＡＣ誘導モーター２１０及び第２のＡＣ誘導モーター２２０は、複雑な遊星ギアセット（この図には示されていない）を介して機械的に相互接続され、第１のパワーインバーター２３０及び第２のパワーインバーター２５０を介して電気的に連結若しくは接続されている。エネルギー貯蔵装置２４０は、典型的には、第１のパワーインバーター２３０及び第２のパワーインバーター２５０と並列に接続されている。エネルギー貯蔵装置２４０は、１つ以上のバッテリーパック及び／又は超大容量コンデンサ等、当業者に知られている任意の適切な型式のエネルギー貯蔵装置である。
【００１８】
第１のＡＣ誘導モーター２１０は、典型的には、内燃エンジンの原動力源（この図では示されていない）に接続されている。作動中には、第１のＡＣ誘導モーター２１０は、発電機として作動し、内燃エンジン（ＩＣＥ）に物理的に連結されている、その入力シャフトで受け取った機械的エネルギーをＡＣ電気エネルギーに変換する。第１のパワーインバーター２３０は、第１のＡＣ誘導モーター２１０の出力部に電気的に接続されており、昇圧型整流器として作動する。これは、第１のパワーインバーター２３０がＡＣ電気的エネルギーをＤＣ電気的エネルギーへと変換することを可能にし、このとき、該ＤＣ電気的エネルギーはエネルギー貯蔵装置２４０に蓄えられる。
【００１９】
第２のＡＣ誘導モーター２２０は、複数の内部巻き線を備えている。加えて、第２のＡＣ誘導モーター２２０は、典型的には、ＥＰＴＯシステム２００を含む、ハイブリッド車（この図には示されていない）の車輪に接続されている。
【００２０】
第２のパワーインバーター２５０は、固定した周波数及び電圧でＤＣパワーをＡＣパワーに変換する、インバーターとして作動される。第２のパワーインバーター２５０の三相出力は、パワーフィルター２８０によりフィルター処理され、次に、パワー分配／保護機構２９０を介して出力ターミナル２９１へと分配される。この例では、出力ターミナル２９５は、２０８V、６０Hzの三相パワーを提供するが、これに限定されず、三相平衡負荷又は２つの不平衡単相負荷のためのパワーを供給するために使用することができる。
【００２１】
パワーフィルター２８０は、第２のパワーインバーター２５０により分配されたＡＣ電力信号をフィルター処理し、滑らかにするため機能する、一連のインダクター及びコンデンサである。本発明のこの実施例では、第２のＡＣインダクターモーター２２０の内部巻き線は、パワーフィルター２８０の一部分として使用される。これは、図１に示されている追加のインダクターを不要にする。パワー分配／保護機構２９０は、回路保護特徴を提供し、ＡＣ電力の外部負荷への物理的分配も提供する。別々の構成部品として示されているが、当業者は、パワーフィルター２８０及びパワー分配／保護機構２９０を単一の装置へと結合することができることを認めるであろう。
【００２２】
インバーターコントローラ２６０は、第１のインバーターコントローラバス２３５により第１のパワーインバーター２３０に接続され、第２のインバーターコントローラバス２５５により第２のパワーインバーター２５０に接続されている。インバーターコントローラ２６０は、フィルターバス２６５を介して、パワーフィルター２８０とパワー分配／保護機構２９０とに接続されている。インバーターコントローラ２６０は、ＥＰＴＯ作動の間に、第１のパワーインバーター２３０及び第２のパワーインバーター２５０の作動を制御するため使用される。加えて、インバーターコントローラ２６０は、電圧及び作動条件に対して、パワーフィルター２８０及びパワー分配／保護機構２９０からフィードバッグを受け取る。結局のところ、インバーターコントローラ２６０は、内燃エンジン（ＩＣＥ）速度制御機能及びフォールト操作機能を始めとした、全システム管理を調整するため、バス２９５を介して車両／トランスミッションコントローラとも連通している。
【００２３】
ここで、図３を参照すると、本発明の好ましい代替の実施例に係る単相不平衡負荷にパワー供給するためのＥＰＴＯシステム３００は、第１のＡＣ誘導モーター３１０と、第２のＡＣ誘導モーター３２０と、第１のパワーインバーター３３０と、第２のパワーインバーター３５０と、エネルギー貯蔵装置３４０と、インバーターコントローラ３６０と、パワーフィルター３８０と、パワー分配／保護機構３９０と、を備えている。車両／トランスミッション制御バス３９５と、第１のインバーターコントローラバス３３５と、第２のインバーターコントローラバス３５５と、フィルターバス３６５とは、様々な構成部品の間で連通経路を提供する。加えて、出力ターミナル３９１は、ＥＰＴＯシステム３００から出力されたパワーのための分配ポイントである。
【００２４】
第１のＡＣ誘導モーター３１０及び第２のＡＣ誘導モーター３２０は、複雑な遊星ギアセット（この図には示されていない）を介して機械的に相互接続され、第１のパワーインバーター３３０及び第２のパワーインバーター３５０を介して電気的に連結若しくは接続されている。エネルギー貯蔵装置３４０は、典型的には、第１のパワーインバーター３３０及び第２のパワーインバーター３５０と並列に接続されている。エネルギー貯蔵装置３４０は、１つ以上のバッテリーパック及び／又は超大容量コンデンサ等、当業者に知られている任意の適切な型式のエネルギー貯蔵装置である。
【００２５】
第１のＡＣ誘導モーター３１０は、典型的には、内燃エンジンの原動力源（この図では示されていない）に接続されている。作動中には、第１のＡＣ誘導モーター３１０は、発電機として作動し、内燃エンジン（ＩＣＥ）に物理的に連結されている、その入力シャフトで受け取った機械的エネルギーをＡＣ電気エネルギーに変換する。第１のパワーインバーター３３０は、第１のＡＣ誘導モーター３１０の出力部に電気的に接続されており、昇圧型整流器として作動する。これは、第１のパワーインバーター３３０がＡＣ電気的エネルギーをＤＣ電気的エネルギーへと変換することを可能にし、このとき、該ＤＣ電気的エネルギーはエネルギー貯蔵装置３４０に蓄えられている
第２のＡＣ誘導モーター３２０は、複数の内部巻き線を備えている。加えて、第２のＡＣ誘導モーター３２０は、典型的には、ＥＰＴＯシステム３００を含む、ハイブリッド車（この図には示されていない）の車輪に接続されている。第２のＡＣ誘導モーター３２０は、ＥＰＴＯシステム３００の作動のため必要とされないので、それは、スイッチ３２１及び３２２を開放することによって断続される。
【００２６】
第２のパワーインバーター３５０は、固定した周波数及び電圧でＤＣパワーをＡＣパワーに変換する、インバーターとして作動される。第２のパワーインバーター３５０の出力は、パワーフィルター３８０によりフィルター処理され、次に、パワー分配／保護機構３９０を介して出力ターミナル３９１へと分配される。この例では、出力ターミナル３９５は、１２０／２４０Vの６０Hzの単相パワーを提供し、単相の不平衡負荷のためのパワーを供給するために使用することができる。
【００２７】
パワーフィルター３８０は、第２のパワーインバーター３５０により分配されたＡＣ電力信号をフィルター処理し、滑らかにするため機能する、一連のインダクター及びコンデンサである。パワー分配／保護機構３９０は、回路保護特徴を提供し、ＡＣ電力を外部負荷にも物理的に分配する。別々の構成部品として示されているが、当業者は、パワーフィルター３８０及びパワー分配／保護機構３９０を単一の装置へと結合することができることを認めるであろう。
【００２８】
インバーターコントローラ３６０は、第１のインバーターコントローラバス３３５により第１のパワーインバーター３３０に接続され、第２のインバーターコントローラバス３５５により第２のパワーインバーター３５０に接続されている。インバーターコントローラ３６０は、フィルターバス３６５を介して、パワーフィルター３８０とパワー分配／保護機構３９０とに接続されている。インバーターコントローラ３６０は、ＥＰＴＯ作動の間に、第１のパワーインバーター３３０及び第２のパワーインバーター３５０の作動を制御するため使用される。加えて、インバーターコントローラ３６０は、電圧及び作動条件に対して、パワーフィルター３８０及びパワー分配／保護機構３９０からフィードバッグを受け取る。結局のところ、インバーターコントローラ３６０は、内燃エンジン（ＩＣＥ）速度制御機能及びフォールト操作機能を始めとした、全システム管理を調整するため、バス３９５を介して車両／トランスミッションコントローラとも連通している。
【００２９】
ここで、図４を参照すると、本発明の好ましい代替の実施例に係る、単相不平衡負荷にパワー供給するためのＥＰＴＯシステム４００は、第１のＡＣ誘導モーター４１０と、第２のＡＣ誘導モーター４２０と、第１のパワーインバーター４３０と、第２のパワーインバーター４５０と、エネルギー貯蔵装置４４０と、インバーターコントローラ４６０と、パワーフィルター４８０と、パワー分配／保護機構４９０と、を備えている。車両／トランスミッション制御バス４９５と、第１のインバーターコントローラバス４３５と、第２のインバーターコントローラバス４５５と、フィルターバス４６５とは、様々な構成部品の間で連通経路を提供する。加えて、出力ターミナル４９１は、ＥＰＴＯシステム４００から出力されたパワーのための分配ポイントである。
【００３０】
第１のＡＣ誘導モーター４１０及び第２のＡＣ誘導モーター４２０は、複雑な遊星ギアセット（この図には示されていない）を介して機械的に相互接続され、第１のパワーインバーター４３０及び第２のパワーインバーター４５０を介して電気的に連結若しくは接続されている。エネルギー貯蔵装置４４０は、典型的には、第１のパワーインバーター４３０及び第２のパワーインバーター４５０と並列に接続されている。エネルギー貯蔵装置４４０は、１つ以上のバッテリーパック及び／又は超大容量コンデンサ等、当業者に知られている任意の適切な型式のエネルギー貯蔵装置である。
【００３１】
第１のＡＣ誘導モーター４１０は、典型的には、内燃エンジンの原動力源（この図では示されていない）に接続されている。作動中には、第１のＡＣ誘導モーター４１０は、発電機として作動し、内燃エンジン（ＩＣＥ）に物理的に連結されている、その入力シャフトで受け取った機械的エネルギーをＡＣ電気エネルギーに変換する。第１のパワーインバーター４３０は、第１のＡＣ誘導モーター４１０の出力部に電気的に接続されており、昇圧型整流器として作動する。これは、第１のパワーインバーター４３０がＡＣ電気的エネルギーをＤＣ電気的エネルギーへと変換することを可能にし、このとき、該ＤＣ電気的エネルギーはエネルギー貯蔵装置４４０に蓄えられる。
【００３２】
第２のＡＣ誘導モーター４２０は、複数の内部巻き線を備えている。加えて、第２のＡＣ誘導モーター４２０は、典型的には、ＥＰＴＯシステム４００を含む、ハイブリッド車（この図には示されていない）の車輪に接続されている。
【００３３】
第２のパワーインバーター４５０は、固定した周波数及び電圧でＤＣパワーをＡＣパワーに変換する、インバーターとして作動される。第２のパワーインバーター４５０の出力は、パワーフィルター４８０によりフィルター処理され、次に、パワー分配／保護機構４９０を介して出力ターミナル４９１へと分配される。この例では、出力ターミナル４９５は、不平衡単相負荷のため１２０／２４０Vの６０Hzの供給パワーを提供するが、これに限定されない。
【００３４】
パワーフィルター４８０は、第２のパワーインバーター４５０により分配されたＡＣ電力信号をフィルター処理し、滑らかにするため機能する、一連のインダクター及びコンデンサである。本発明のこの実施例では、第２のＡＣ誘導モーター４２０の内部巻き線は、パワーフィルター４８０の一部分として使用される。これは、図３に示される追加のインダクターを不要にする。パワー分配／保護機構４９０は、回路保護特徴を提供し、ＡＣ電力を外部負荷にも物理的に分配する。別々の構成部品として示されているが、当業者は、パワーフィルター４８０及びパワー分配／保護機構４９０を単一の装置へと結合することができることを認めるであろう。
【００３５】
インバーターコントローラ４６０は、第１のインバーターコントローラバス４３５により第１のパワーインバーター４３０に接続され、第２のインバーターコントローラバス４５５により第２のパワーインバーター４５０に接続されている。インバーターコントローラ４６０は、フィルターバス４６５を介して、パワーフィルター４８０とパワー分配／保護機構４９０とに接続されている。インバーターコントローラ４６０は、ＥＰＴＯ作動の間に、第１のパワーインバーター４３０及び第２のパワーインバーター４５０の作動を制御するため使用される。加えて、インバーターコントローラ４６０は、電圧及び作動条件に対して、パワーフィルター４８０及びパワー分配／保護機構４９０からフィードバッグを受け取る。結局のところ、インバーターコントローラ４６０は、内燃エンジン（ＩＣＥ）速度制御機能及びフォールト操作機能を始めとした、全システム管理を調整するため、バス４９５を介して車両／トランスミッションコントローラとも連通している。
【００３６】
ここで、図５を参照すると、本発明の好ましい代替の実施例に係る、三相不平衡負荷にパワー供給するためのＥＰＴＯシステム５００は、第１のＡＣ誘導モーター５１０と、第２のＡＣ誘導モーター５２０と、第１のパワーインバーター５３０と、第２のパワーインバーター５５０と、エネルギー貯蔵装置５４０と、インバーターコントローラ５６０と、パワーフィルター５８０と、パワー分配／保護機構５９０と、を備えている。車両／トランスミッション制御バス５９５と、第１のインバーターコントローラバス５３５と、第２のインバーターコントローラバス５５５と、フィルターバス５６５とは、様々な構成部品の間で連通経路を提供する。加えて、出力ターミナル５９１は、ＥＰＴＯシステム５００から出力されたパワーのための分配ポイントである。
【００３７】
第１のＡＣ誘導モーター５１０及び第２のＡＣ誘導モーター５２０は、複雑な遊星ギアセット（この図には示されていない）を介して機械的に相互接続され、第１のパワーインバーター５３０及び第２のパワーインバーター５５０を介して電気的に連結若しくは接続されている。エネルギー貯蔵装置５４０は、典型的には、第１のパワーインバーター５３０及び第２のパワーインバーター５５０と並列に接続されている。エネルギー貯蔵装置５４０は、１つ以上のバッテリーパック及び／又は超大容量コンデンサ等、当業者に知られている任意の適切な型式のエネルギー貯蔵装置である。
【００３８】
第１のＡＣ誘導モーター５１０は、典型的には、内燃エンジンの原動力源（この図では示されていない）に接続されている。作動中には、第１のＡＣ誘導モーター５１０は、発電機として作動し、内燃エンジン（ＩＣＥ）に物理的に連結されている、その入力シャフトで受け取った機械的エネルギーをＡＣ電気エネルギーに変換する。第１のパワーインバーター５３０は、第１のＡＣ誘導モーター５１０の出力部に電気的に接続されており、昇圧型整流器として作動する。これは、第１のパワーインバーター５３０がＡＣ電気的エネルギーをＤＣ電気的エネルギーへと変換することを可能にし、このとき、該ＤＣ電気的エネルギーはエネルギー貯蔵装置５４０に蓄えられる。
【００３９】
第２のＡＣ誘導モーター５２０は、スイッチ５２１及び５２２により相互接続された複数の内部巻き線を備えている。スイッチ５２１及び５２２は、図５に示されているように、典型的には、入力ターミナル又は中性接続点上に配置されている。加えて、第２のＡＣ誘導モーター５２０は、典型的には、ＥＰＴＯシステム５００を含む、ハイブリッド車（この図には示されていない）の車輪に接続されている。第２のＡＣ誘導モーター５２０は、ＥＰＴＯシステム５００の作動のためには必要とされないので、スイッチ５２１及び５２２を開放することにより断続される。
【００４０】
第２のパワーインバーター５５０は、固定した周波数及び電圧でＤＣパワーをＡＣパワーに変換する、インバーターとして作動される。本発明のこの実施例では、４脚式インバーターが、不平衡負荷の非ゼロ中性点電流を制御するため使用される。標準的な車両の作動の間、ＥＰＴＯシステム５００は、使用されておらず、従って、インバーターの第４の脚部は不能化される。ＥＰＴＯシステム５００がＡＣパワーを出力ターミナル５９１に分配するように作動されるときはいつでも、第２のパワーインバーター５５０の第４の脚部が作動される。第２のパワーインバーター５５０の出力は、パワーフィルター５８０によりフィルター処理され、次に、パワー分配／保護機構５９０を介して出力ターミナル５９１へと分配される。この例では、出力ターミナル５９５は、三相不平衡負荷のため１２０／２０８Vの６０Hzのパワーを提供するが、これに限定されない。
【００４１】
パワーフィルター５８０は、第２のパワーインバーター５５０により分配されたＡＣ電力信号をフィルター処理し、滑らかにするため機能する、一連のインダクター及びコンデンサである。パワー分配／保護機構５９０は、回路保護特徴を提供し、ＡＣ電力を外部負荷にも物理的に分配する。別々の構成部品として示されているが、当業者は、パワーフィルター５８０及びパワー分配／保護機構５９０を単一の装置へと結合することができることを認めるであろう。
【００４２】
インバーターコントローラ５６０は、第１のインバーターコントローラバス５３５により第１のパワーインバーター５３０に接続され、第２のインバーターコントローラバス５５５により第２のパワーインバーター５５０に接続されている。インバーターコントローラ５６０は、フィルターバス５６５を介して、パワーフィルター５８０とパワー分配／保護機構５９０とに接続されている。インバーターコントローラ５６０は、ＥＰＴＯ作動の間に、第１のパワーインバーター５３０及び第２のパワーインバーター５５０の作動を制御するため使用される。加えて、インバーターコントローラ５６０は、電圧及び作動条件に対して、パワーフィルター５８０及びパワー分配／保護機構５９０からフィードバッグを受け取る。結局のところ、インバーターコントローラ５６０は、内燃エンジン（ＩＣＥ）速度制御機能及びフォールト操作機能を始めとした、全システム管理を調整するため、バス５９５を介して車両／トランスミッションコントローラとも連通している。
【００４３】
ここで、図６を参照すると、本発明の好ましい代替の実施例に係る、三相不平衡負荷にパワー供給するためのＥＰＴＯシステム６００は、第１のＡＣ誘導モーター６１０と、第２のＡＣ誘導モーター６２０と、第１のパワーインバーター６３０と、第２のパワーインバーター６５０と、エネルギー貯蔵装置６４０と、インバーターコントローラ６６０と、パワーフィルター６８０と、パワー分配／保護機構６９０と、を備えている。車両／トランスミッション制御バス６９５と、第１のインバーターコントローラバス６３５と、第２のインバーターコントローラバス６５５と、フィルターバス６６５とは、様々な構成部品の間で連通経路を提供する。加えて、出力ターミナル６９１は、ＥＰＴＯシステム６００から出力されたパワーのための分配ポイントである。
【００４４】
第１のＡＣ誘導モーター６１０及び第２のＡＣ誘導モーター６２０は、複雑な遊星ギアセット（この図には示されていない）を介して機械的に相互接続され、第１のパワーインバーター６３０及び第２のパワーインバーター６５０を介して電気的に連結若しくは接続されている。エネルギー貯蔵装置６４０は、典型的には、第１のパワーインバーター６３０及び第２のパワーインバーター６５０と並列に接続されている。エネルギー貯蔵装置６４０は、１つ以上のバッテリーパック及び／又は超大容量コンデンサ等、当業者に知られている任意の適切な型式のエネルギー貯蔵装置である。
【００４５】
第１のＡＣ誘導モーター６１０は、典型的には、内燃エンジンの原動力源（この図では示されていない）に接続されている。作動中には、第１のＡＣ誘導モーター６１０は、発電機として作動し、内燃エンジン（ＩＣＥ）に物理的に連結されている、その入力シャフトで受け取った機械的エネルギーをＡＣ電気エネルギーに変換する。第１のパワーインバーター６３０は、第１のＡＣ誘導モーター６１０の出力部に電気的に接続されており、昇圧型整流器として作動する。これは、第１のパワーインバーター６３０がＡＣ電気的エネルギーをＤＣ電気的エネルギーへと変換することを可能にし、このとき、該ＤＣ電気的エネルギーはエネルギー貯蔵装置６４０に蓄えられる。
【００４６】
第２のＡＣ誘導モーター６２０は、複数の内部巻き線を備えている。加えて、第２のＡＣ誘導モーター６２０は、典型的には、ＥＰＴＯシステム６００を含む、ハイブリッド車（この図には示されていない）の車輪に接続されている。
【００４７】
第２のパワーインバーター６５０は、固定した周波数及び電圧でＤＣパワーをＡＣパワーに変換する、インバーターとして作動される。本発明のこの実施例では、４脚式インバーターが、不平衡負荷の非ゼロ中性点電流を制御するため使用される。標準的な車両の作動の間、ＥＰＴＯシステム６００は、使用されておらず、従って、インバーターの第４の脚部は不能化される。ＥＰＴＯシステム６００がＡＣパワーを出力ターミナル６９１に分配するように作動されるときはいつでも、第２のパワーインバーター６５０の第４の脚部が作動される。第２のパワーインバーター６５０の出力は、パワーフィルター６８０によりフィルター処理され、次に、パワー分配／保護機構６９０を介して出力ターミナル６９１へと分配される。この例では、出力ターミナル６９５は、不平衡三相負荷のため１２０／２０８Vの６０Hzの供給パワーを提供するが、これに限定されない。
【００４８】
パワーフィルター６８０は、第２のパワーインバーター６５０により分配されたＡＣ電力信号をフィルター処理し、滑らかにするため機能する、一連のインダクター及びコンデンサである。本発明のこの実施例では、第２のＡＣ誘導モーター６２０の内部巻き線は、パワーフィルター６８０の一部分として使用される。これは、図５に示される追加のインダクターを不要にする。パワー分配／保護機構６９０は、回路保護特徴を提供し、ＡＣ電力を外部負荷にも物理的に分配する。別々の構成部品として示されているが、当業者は、パワーフィルター６８０及びパワー分配／保護機構６９０を単一の装置へと結合することができることを認めるであろう。
【００４９】
インバーターコントローラ６６０は、第１のインバーターコントローラバス６３５により第１のパワーインバーター６３０に接続され、第２のインバーターコントローラバス６５５により第２のパワーインバーター６５０に接続されている。インバーターコントローラ６６０は、フィルターバス６６５を介して、パワーフィルター６８０とパワー分配／保護機構６９０とに接続されている。インバーターコントローラ６６０は、ＥＰＴＯ作動の間に、第１のパワーインバーター６３０及び第２のパワーインバーター６５０の作動を制御するため使用される。加えて、インバーターコントローラ６６０は、電圧及び作動条件に対して、パワーフィルター６８０及びパワー分配／保護機構６９０からフィードバッグを受け取る。結局のところ、インバーターコントローラ６６０は、内燃エンジン（ＩＣＥ）速度制御機能及びフォールト操作機能を始めとした、全システム管理を調整するため、バス６９５を介して車両／トランスミッションコントローラとも連通している。
【００５０】
前記説明から、本明細書に記載された方法はハイブリッド車のため大きく改善されたＥＰＴＯシステムを提供していることが認められるべきである。様々な好ましい一例としての実施例が、好ましい実施例の前記詳細な説明において与えられたが、これらの実施例に多数の変形例が存在することも認められるべきである。また、当該好ましい実施例は、一例にしか過ぎず、本発明の範囲、用途又は形態をいかなる仕方においても限定するものではないことも認められるべきである。前述の詳細な説明は、当業者に、本発明の１つ以上の好ましい実施例を実施するための便利なロードマップを提供する。好ましい実施例に記載された構成要素の機能及び構成に、添付請求項に記載された本発明の精神及び範囲から逸脱すること無く様々な変更をなし得ることも理解されるべきである。
【図面の簡単な説明】
【００５１】
【図１】図１は、本発明の好ましい実施例に係る、三相平衡負荷又は２つの単相不平衡負荷のためのＥＰＴＯシステムを表す、概略的な回路図である。
【図２】図２は、本発明の代替の好ましい実施例に係る、三相平衡負荷のためのＥＰＴＯシステムを表す、概略的な回路図である。
【図３】図３は、本発明の好ましい実施例に係る、単相不平衡負荷のためのＥＰＴＯシステムを表す、概略的な回路図である。
【図４】図４は、本発明の代替の好ましい実施例に係る、単相不平衡負荷のためのＥＰＴＯシステムを表す、概略的な回路図である。
【図５】図５は、本発明の好ましい実施例に係る、三相不平衡負荷のためのＥＰＴＯシステムを表す、概略的な回路図である。
【図６】図６は、本発明の代替の好ましい実施例に係る、三相不平衡負荷のためのＥＰＴＯシステムを表す、概略的な回路図である。
【符号の説明】
【００５２】
１００、２００、３００、４００、５００、６００    ＥＰＴＯシステム
１１０、２１０、３１０、４１０、５１０、６１０    第１のＡＣ誘導モーター
１２０、２２０、３２０、４２０、５２０、６２０    第２のＡＣ誘導モーター
１２１、２２１、３２１、４２１、５２１、６２１    スイッチ
１２２、２２２、３２２、４２２、５２２、６２２    スイッチ
１３０、２３０、３３０、４３０、５３０、６３０    第１のパワーインバーター  
１３５、２３５、３３５、４３５、５３５、６３５    第１のインバーターコントローラバス
１４０、２４０、３４０、４４０、５４０、６４０    エネルギー貯蔵装置
１５０、２５０、３５０、４５０、５５０、６５０    第２のパワーインバーター
１５５、２５５、３５５、４５５、５５５、６５５    第２のインバーターコントローラバス
１６０、２６０、３６０、４６０、５６０、６６０    インバータコントローラ
１６５、２６５、３６５、４６５、５６５、６６５    フィルターバス
１８０、２８０、３８０、４８０、５８０、６８０    パワーフィルター
１９０、２９０、３９０、４９０、５９０、６９０    パワー分配／保護機構
１９１、２９１、３９１、４９１、５９１、６９１    出力ターミナル
１９５、２９５、３９５、４９５、５９５、６９５    車両／トランスミッション制御バス    
【図１】
2004166495.tif 000003
【図２】
2004166495.tif 000004
【図３】
2004166495.tif 000005
【図４】
2004166495.tif 000006
【図５】
2004166495.tif 000007
【図６】
2004166495.tif 000008