【手続補正書】
【提出日】平成22年4月19日(2010.4.19)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電力線上の電力を用いて走行駆動力を発生可能な電動車両に搭載される電源システムであって、
充放電可能な複数の蓄電装置と、
前記電力線と前記複数の蓄電装置との間にそれぞれ接続され、各々が、前記複数の蓄電装置のうちの対応する蓄電装置と前記電力線との間で双方向に電力変換を行なうための、複数の電力用半導体スイッチング素子を含んで構成された複数のコンバータと、
各前記コンバータの各前記電力用半導体スイッチング素子のオンおよびオフを制御するための制御装置とを備え、
前記複数の電力用半導体スイッチング素子は、前記電力線と前記対応する蓄電装置との間に電気的に接続された第１のスイッチング素子を含み、
前記制御装置は、前記電力線に供給された電力により前記複数の蓄電装置を充電する所定モードにおいて、前記複数の蓄電装置のうちの少なくとも一部の蓄電装置を充電対象に選択するとともに、前記充電対象に選択された蓄電装置に対応する前記コンバータにおいて、前記電力線の電圧および前記選択された蓄電装置の充電電流を制御することなく前記第１のスイッチング素子をオンに固定する一方で、前記充電対象以外の残余の蓄電装置に対応する前記コンバータにおいて、前記第１のスイッチング素子をオフに固定することによって、前記複数の蓄電装置を充電する、電源システム。
【請求項２】
前記制御装置は、前記所定モードにおいて、前記前記複数の蓄電装置の各々を並列に充電対象に選択するとともに、充電開始時における前記蓄電装置間の突入電流防止のための調整動作を実行した後に、各前記コンバータにおいて前記第１のスイッチング素子をオンに固定する、請求項１記載の電源システム。
【請求項３】
前記制御装置は、前記所定モードにおいて、前記調整動作として、前記複数のコンバータのうちの少なくとも１つによる、前記複数の電力用半導体スイッチング素子の少なくとも１つのオンオフ制御によって、前記電力線の電圧を前記複数の蓄電装置の出力電圧のうちの最高電圧と同等に制御した後に、各前記コンバータにおいて前記第１のスイッチング素子をオンに固定する、請求項２記載の電源システム。
【請求項４】
前記制御装置は、前記所定モードの開始時点において、前記複数の蓄電装置の間の充電レベル差が所定より大きいときには、前記調整動作として、前記充電レベル差が前記所定以下となるように前記複数の蓄電装置を充放電させるために前記複数のコンバータを制御した後に、各前記コンバータにおいて前記第１のスイッチング素子をオンに固定する、請求項２記載の電源システム。
【請求項５】
前記複数のコンバータと前記複数の蓄電装置との間にそれぞれ設けられた複数の開閉装置をさらに備え、
前記制御装置は、前記所定モードにおいて、前記複数の蓄電装置のうちの一部の蓄電装置を充電対象に順次選択するとともに、前記充電対象に選択された蓄電装置に対応する前記コンバータにおいて前記第１のスイッチング素子をオンに固定する一方で、前記充電対象以外の残余の蓄電装置に対応する、前記第１のスイッチング素子をオフに固定するとともに前記開閉装置をオフする、請求項１記載の電源システム。
【請求項６】
電力線上の電力を用いて走行駆動力を発生可能な電動車両に搭載される電源システムであって、
充放電可能な複数の蓄電装置と、
前記電力線と前記複数の蓄電装置との間にそれぞれ接続され、各々が、前記複数の蓄電装置のうちの対応する蓄電装置と前記電力線との間で双方向に電力変換を行なうための、複数の電力用半導体スイッチング素子を含んで構成された複数のコンバータと、
各前記コンバータの各前記電力用半導体スイッチング素子のオンおよびオフを制御する
ための制御装置とを備え、
前記複数の電力用半導体スイッチング素子は、前記電力線と前記対応する蓄電装置との間に電気的に接続された第１のスイッチング素子を含み、
前記制御装置は、前記電力線に供給された電力により前記複数の蓄電装置を充電する所定モードにおいて、前記複数の蓄電装置のうちの一部の蓄電装置に対応する前記コンバータにおいて、前記対応の蓄電装置の充電電流を目標電流に制御するように前記複数の電力用半導体スイッチング素子の少なくとも１つをオンオフさせる一方で、前記一部の蓄電装置以外の残余の蓄電装置に対応する前記コンバータにおいて、電圧制御および電流制御を行なうことなく前記第１のスイッチング素子をオンに固定することによって、前記複数の蓄電装置を充電する、電源システム。
【請求項７】
前記制御装置は、前記複数の蓄電装置の間の充電レベルの差に従って、前記目標電流を設定する、請求項６記載の電源システム。
【請求項８】
電力線上の電力を用いて走行駆動力を発生可能な電動車両に搭載される電源システムであって、
充放電可能な複数の蓄電装置と、
前記電力線と前記複数の蓄電装置との間にそれぞれ接続され、各々が、前記複数の蓄電装置のうちの対応する蓄電装置と前記電力線との間で双方向に電力変換を行なうための、複数の電力用半導体スイッチング素子を含んで構成された複数のコンバータと、
前記複数のコンバータと前記複数の蓄電装置との間にそれぞれ設けられた複数の開閉装置と、
各前記コンバータの各前記電力用半導体スイッチング素子のオンおよびオフを制御するための制御装置とを備え、
前記複数の電力用半導体スイッチング素子は、前記電力線と前記対応する蓄電装置との間に電気的に接続された第１のスイッチング素子を含み、
前記制御装置は、前記電力線に供給された電力により前記複数の蓄電装置を充電する所定モードにおいて、前記複数の蓄電装置のうちの一部の蓄電装置を充電対象に順次選択するとともに、前記充電対象に選択された蓄電装置に対応する前記コンバータにおいて、前記電力線の電圧を目標電圧に制御するように前記複数の電力用半導体スイッチング素子の少なくとも１つをオンオフさせる一方で、前記充電対象以外の残余の蓄電装置に対応する前記コンバータにおいて、前記第１のスイッチング素子をオフに固定することによって、前記複数の蓄電装置を充電し、さらに、
前記制御装置は、前記所定モードにおいて、前記充電対象以外の蓄電装置に対応する各前記開閉装置をオフする、電源システム。
【請求項９】
前記制御装置は、前記目標電圧を、前記複数の蓄電装置の出力電圧のうちの最高電圧よりも高く設定する、請求項８記載の電源システム。
【請求項１０】
前記制御装置は、前記充電対象の蓄電装置が目標レベルまで充電されるのに応答して前記充電対象の選択を切換え、
前記目標レベルは、各前記蓄電装置が満充電レベルまで充電される迄に複数回ずつ前記充電対象に選択されるように設定される、請求項５または８記載の電源システム。
【請求項１１】
前記所定モードにおいて、前記電動車両の外部電源からの電力が前記電力線へ供給される、請求項１〜１０のいずれか１項に記載の電源システム。
【請求項１２】
請求項１〜１１のいずれか１項に記載の電源システムと、
星形結線された第１の多相巻線を固定子巻線として含む第１の交流回転電機と、
星形結線された第２の多相巻線を固定子巻線として含む第２の交流回転電機と、
前記第１の多相巻線に接続され、前記第１の交流回転電機と前記電力線との間で電力変換を行なう第１のインバータと、
前記第２の多相巻線に接続され、前記第２の交流回転電機と前記電力線との間で電力変換を行なう第２のインバータと、
前記所定モードにおいて、前記第１の多相巻線の第１の中性点および前記第２の多相巻線の第２の中性点と、電動車両の外部の交流電源との間を電気的に接続するためのコネクタ部と、
前記第１および第２のインバータの電力用半導体スイッチング素子のオンおよびオフを制御するインバータ制御装置とをさらに備え、
前記第１および第２の交流回転電機の少なくとも一方は、前記走行駆動力の発生に用いられ、
前記インバータ制御装置は、前記所定モードにおいて、前記コネクタ部を経由して前記第１および第２の中性点へ供給された前記交流電源からの交流電圧を、直流電圧に変換して前記電力線に出力するように、前記第１および第２のインバータの各々を制御する、電動車両。
【請求項１３】
電力線上の電力を用いて走行駆動力を発生可能な電動車両に搭載される電源システムの制御方法であって、
前記電源システムは、
充放電可能な複数の蓄電装置と、
前記電力線と前記複数の蓄電装置との間にそれぞれ接続され、各々が、前記複数の蓄電装置のうちの対応する蓄電装置と前記電力線との間で双方向に電力変換を行なうための、複数の電力用半導体スイッチング素子を含んで構成された複数のコンバータと、
各前記コンバータの各前記電力用半導体スイッチング素子のオンおよびオフを制御するための制御装置とを備え、
前記複数の電力用半導体スイッチング素子は、前記電力線と前記対応する蓄電装置との間に電気的に接続された第１のスイッチング素子を含み、
前記制御方法は、
前記電力線に供給された電力により前記複数の蓄電装置を充電する所定モードにおいて、前記複数の蓄電装置のうちの少なくとも一部の蓄電装置を充電対象に選択するステップと、
前記充電対象に選択された蓄電装置に対応する前記コンバータにおいて、前記第１のスイッチング素子をオンに固定する一方で、前記充電対象以外の残余の蓄電装置に対応する前記コンバータにおいて、電圧制御および電流制御を行なうことなく前記第１のスイッチング素子をオフに固定することによって充電動作を行なうステップとを備える、電源システムの制御方法。
【請求項１４】
前記選択するステップは、前記所定モードにおいて、前記複数の蓄電装置の各々を並列に充電対象に選択し、
前記制御方法は、
前記充電動作に先立って、充電開始時における前記複数の蓄電装置間での突入電流防止のための調整動作を実行するステップをさらに備え、
前記充電動作を実行するステップは、前記調整動作の後に、各前記コンバータにおいて前記第１のスイッチング素子をオンに固定する、請求項１３記載の電源システムの制御方法。
【請求項１５】
前記調整動作を実行するステップは、前記複数のコンバータのうちの少なくとも１つによる、前記複数の電力用半導体スイッチング素子の少なくとも１つのオンオフ制御によって、前記電力線の電圧を前記複数の蓄電装置の出力電圧のうちの最高電圧と同等に制御するステップを含む、請求項１４記載の電源システムの制御方法。
【請求項１６】
前記調整動作を実行するステップは、前記複数の蓄電装置の間の充電レベル差が所定より大きいときには、前記充電レベル差が前記所定以下となるように前記複数の蓄電装置を充放電させるために前記複数のコンバータを制御するステップを含む、請求項１４記載の電源システムの制御方法。
【請求項１７】
前記電源システムは、
複数のコンバータと前記複数の蓄電装置との間にそれぞれ設けられた複数の開閉装置をさらに備え、
前記選択するステップは、前記所定モードにおいて、前記複数の蓄電装置のうちの一部の蓄電装置を充電対象に順次選択し、
前記充電動作を実行するステップは、前記充電対象に選択された蓄電装置に対応する前記コンバータにおいて前記第１のスイッチング素子をオンに固定する一方で、前記充電対象以外の残余の蓄電装置に対応する、前記第１のスイッチング素子をオフに固定するとともに前記開閉装置をオフする、請求項１３記載の電源システムの制御方法。
【請求項１８】
電力線上の電力を用いて走行駆動力を発生可能な電動車両に搭載される電源システムの制御方法であって、
前記電源システムは、
充放電可能な複数の蓄電装置と、
前記電力線と前記複数の蓄電装置との間にそれぞれ接続され、各々が、前記複数の蓄電装置のうちの対応する蓄電装置と前記電力線との間で双方向に電力変換を行なうための、複数の電力用半導体スイッチング素子を含んで構成された複数のコンバータと、
各前記コンバータの各前記電力用半導体スイッチング素子のオンおよびオフを制御するための制御装置とを備え、
前記複数の電力用半導体スイッチング素子は、前記電力線と前記対応する蓄電装置との間に電気的に接続された第１のスイッチング素子を含み、
前記制御方法は、
前記電力線に供給された電力により前記複数の蓄電装置を充電する所定モードにおいて、前記複数の蓄電装置のうちの一部の蓄電装置に対応する前記コンバータにおいて、前記対応の蓄電装置の充電電流を目標電流に制御するように前記複数の電力用半導体スイッチング素子の少なくとも１つをオンオフさせる一方で、前記一部の蓄電装置以外の残余の蓄電装置に対応する前記コンバータにおいて、電圧制御および電流制御を行なうことなく前記第１のスイッチング素子をオンに固定することによって充電動作を行なうステップを備える、電源システムの制御方法。
【請求項１９】
前記複数の蓄電装置の間の充電レベルの差に従って、前記充電動作における前記目標電流を設定するステップをさらに備える、請求項１８記載の電源システムの制御方法。
【請求項２０】
電力線上の電力を用いて走行駆動力を発生可能な電動車両に搭載される電源システムの制御方法であって、
前記電源システムは、
充放電可能な複数の蓄電装置と、
前記電力線と前記複数の蓄電装置との間にそれぞれ接続され、各々が、前記複数の蓄電装置のうちの対応する蓄電装置と前記電力線との間で双方向に電力変換を行なうための、複数の電力用半導体スイッチング素子を含んで構成された複数のコンバータと、
前記複数のコンバータと前記複数の蓄電装置との間にそれぞれ設けられた複数の開閉装置と、
各前記コンバータの各前記電力用半導体スイッチング素子のオンおよびオフを制御するための制御装置とを備え、
前記複数の電力用半導体スイッチング素子は、前記電力線と前記対応する蓄電装置との間に電気的に接続された第１のスイッチング素子を含み、
前記制御方法は、
前記電力線に供給された電力により前記複数の蓄電装置を充電する所定モードにおいて、前記複数の蓄電装置のうちの一部の蓄電装置を充電対象に順次選択するステップと、
前記充電対象に選択された蓄電装置に対応する前記コンバータにおいて、前記電力線の電圧を目標電圧に制御するように前記複数の電力用半導体スイッチング素子の少なくとも１つをオンオフさせる一方で、前記充電対象以外の残余の蓄電装置に対応する前記コンバ
ータにおいて、少なくとも前記第１のスイッチング素子をオフに固定することによって充電動作を実行するステップと、
前記充電動作を実行するステップに先立って、前記残余の蓄電装置に対応する前記開閉装置を開放するステップとを備える、電源システムの制御方法。
【請求項２１】
前記充電動作を実行するステップにおいて、前記目標電圧は、前記複数の蓄電装置の出力電圧のうちの最高電圧よりも高く設定される、請求項２０記載の電源システムの制御方法。
【請求項２２】
前記充電対象の蓄電装置が目標レベルまで充電されたことを検知するステップと、
前記検知するステップでの検知に応答して前記充電対象の選択を切換えるステップとをさらに備え、
前記検知するステップにおいて、前記目標レベルは、各前記蓄電装置が満充電レベルまで充電される迄に複数回ずつ前記充電対象に選択されるように設定される、請求項１７または２０記載の電源システムの制御方法。
【請求項２３】
前記所定モードにおいて、前記電動車両の外部電源からの電力が前記電力線へ供給される、請求項１３〜２２のいずれか１項に記載の電源システムの制御方法。
【請求項２４】
前記電動車両は、
星形結線された第１の多相巻線を固定子巻線として含む第１の交流回転電機と、
星形結線された第２の多相巻線を固定子巻線として含む第２の交流回転電機と、
前記第１の多相巻線に接続され、前記第１の交流回転電機と前記電力線との間で電力変換を行なう第１のインバータと、
前記第２の多相巻線に接続され、前記第２の交流回転電機と前記電力線との間で電力変換を行なう第２のインバータと、
前記所定モードにおいて、前記第１の多相巻線の第１の中性点および前記第２の多相巻線の第２の中性点と、前記電動車両の外部の交流電源との間を電気的に接続するためのコネクタ部と、
前記第１および第２のインバータの電力用半導体スイッチング素子のオンおよびオフを制御するインバータ制御装置とをさらに備え、
前記第１および第２の交流回転電機の少なくとも一方は、前記走行駆動力の発生に用いられ、
前記インバータ制御装置は、前記所定モードにおいて、前記コネクタ部を経由して前記第１および第２の中性点へ供給された前記交流電源からの交流電圧を、直流電圧に変換して前記電力線に出力するように、前記第１および第２のインバータの各々を制御する、請求項１３〜２３のいずれか１項に記載の電源システムの制御方法。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１５９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０１５９】
このようにすると、通常のスイッチング動作が実行されるコンバータ８−２（電流制御コンバータ）に対して、コンバータ８−１（非制御コンバータ）では、スイッチング素子がオンオフされないのでスイッチング損失が発生しない。このため、実施の形態１と同様に、通常動作時と同様に各コンバータをスイッチング動作させて充電する場合と比較して、コンバータでの電力損失を抑制することができる。また、コンバータ８−２により二次電池６−２の充電電流を制御できるので、各二次電池の充電レベルについても調整することが可能である。
【手続補正３】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図５】
2009033785.tif 000001