(57)【要約】【課題】インバータのスイッチング損失が適切に低減され、実現性が十分に高い電気自動車を提供する。【解決手段】切替判定・指示手段２５が、モータ回転数検出装置１２によって検出された検出回転数Ｎを所定の第１の切替用回転数Ｎｃ１と比較し、検出回転数Ｎが所定の第１の切替用回転数Ｎｃ１を超えると、複数のバッテリ２１，２２の全部が直列に接続されて電源を構成するように、切替機構２３，２４に指示し、検出回転数Ｎを所定の第２の切替用回転数Ｎｃ２と比較し、検出回転数Ｎが所定の第２の切替用回転数Ｎｃ２を下回ると、複数のバッテリ２１，２２の一部が電源を構成するように、または、複数のバッテリ２１，２２の一部と他部が並列に接続されて電源を構成するように、前記切替機構２３，２４に指示する。【選択図】図３
2017143654.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも１つの走行用のモータと、
前記少なくとも１つのモータそれぞれを駆動する少なくとも１つのインバータ装置であって、電源の直流電力を前記モータの駆動に用いる交流電力に変換するインバータを含むパワー回路部を有するインバータ装置と、
前記少なくとも１つのモータの回転数を検出するモータ回転数検出装置と、
複数のバッテリであって、その一部または全部が前記電源を構成する複数のバッテリと、
前記複数のバッテリのうち、前記電源を構成するバッテリを変更する切替機構と、
前記モータ回転数検出装置によって検出された検出回転数を所定の第１の切替用回転数と比較し、前記検出回転数が前記所定の第１の切替用回転数を超えると、前記複数のバッテリの全部が直列に接続されて前記電源を構成するように、前記切替機構に指示し、前記検出回転数を所定の第２の切替用回転数と比較し、前記検出回転数が前記所定の第２の切替用回転数を下回ると、前記複数のバッテリの一部が前記電源を構成するように、または、前記複数のバッテリの一部と他部が並列に接続されて前記電源を構成するように、前記切替機構に指示する、切替判定・指示手段とを備えた、電気自動車。
【請求項２】
請求項１に記載の電気自動車において、前記所定の第１の切替用回転数および前記所定の第２の切替用回転数が、前記少なくとも１つのモータの最大回転数の実質的に１／２である、電気自動車。
【請求項３】
請求項１に記載の電気自動車において、前記所定の第１の切替用回転数と前記所定の第２の切替用回転数とが同一であるか、または前記所定の第１の切替用回転数が前記所定の第２の切替用回転数よりも大きい、電気自動車。
【請求項４】
請求項１から３のいずれか一項に記載の電気自動車において、前記切替機構が前記バッテリの変更を行ってから、前記切替判定・指示手段が次に前記切替機構に指示するまでに、所定の時間間隔が設けられている、電気自動車。
【請求項５】
請求項１から４のいずれか一項に記載の電気自動車において、前記少なくとも１つのモータが複数のモータであり、
切替判定・指示手段が、前記モータ回転数検出装置によって検出された前記複数のモータの検出回転数をそれぞれ前記所定の第１の切替用回転数と比較し、複数の前記検出回転数の少なくとも１つが前記所定の第１の切替用回転数を超えると、前記複数のバッテリの全部が直列に接続されて前記電源を構成するように、前記切替機構に指示し、前記複数の検出回転数をそれぞれ前記所定の第２の切替用回転数と比較し、前記複数の検出回転数が全て前記所定の第２の切替用回転数を下回ると、前記複数のバッテリの一部が前記電源を構成するように、または、前記複数のバッテリの一部と他部が並列に接続されて前記電源を構成するように、前記切替機構に指示する、電気自動車。
【請求項６】
請求項１から４のいずれか一項に記載の電気自動車において、前記少なくとも１つのモータが２つのモータであり、
切替判定・指示手段が、前記モータ回転数検出装置によって検出された前記２つのモータの回転数をそれぞれ前記所定の第１の切替用回転数と比較し、２つの前記検出回転数の一方または両方が前記所定の第１の切替用回転数を超えると、前記複数のバッテリの全部が直列に接続されて前記電源を構成するように、前記切替機構に指示し、前記２つの検出回転数をそれぞれ前記所定の第２の切替用回転数と比較し、前記２つの検出回転数が両方とも前記所定の第２の切替用回転数を下回ると、前記複数のバッテリの一部が前記２つのモータの一方を駆動する第１のインバータの電源を構成し、前記複数のバッテリの他部が前記２つのモータの他方を駆動する第２のインバータの電源を構成するように、前記切替機構に指示する、電気自動車。
【請求項７】
請求項１から６のいずれか一項に記載の電気自動車において、前記少なくとも１つのモータが同期モータである、電気自動車。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、車両駆動用のバッテリ装置を搭載した電気自動車に関する。
【背景技術】
【０００２】
電気自動車において、インバータのスイッチング損失を減らすために、アクセルの踏込量が大きくなったときは、２つのバッテリを直列接続してインバータの入力電圧を大きくし、アクセルの踏込量が小さくなったときは、前記２つのバッテリを並列接続してインバータの入力電圧を小さくする技術が提案されている（特許文献１）。
【０００３】
また、電気自動車の走行条件に応じて、バッテリを直列接続と並列接続との間で切替える技術が提案されている（特許文献２）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平５−２３６６０８号公報
【特許文献２】特開２００１−１１９８１３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、実際には、低速では、アクセルの踏込量が大きいからといって、必ずしも高いインバータ入力電圧が必要なわけではない。その一方、インバータのスイッチング損失は、後述するようにインバータ入力電圧に比例する。特許文献１の方法では、低速時に２つのバッテリを直列接続するため、必ずしも必要ではない高いインバータ入力電圧に起因してインバータのスイッチング損失が大きくなる。
【０００６】
また、高速では、モータの逆起電力よりも大きいインバータ入力電圧が必要である。特許文献１の方法では、アクセル踏込量が小さいと、高速でもインバータ入力電圧が小さくなるため、このような制御は電気自動車において実現性が乏しい。
【０００７】
特許文献２の方法では、低速走行が要求される、狭い道を走行するような場合にはバッテリは並列接続され、高速走行が要求される高速道路を走行する際にはバッテリは直列接続される。しかし、直列接続と並列接続との間の切替えは手動で行われるため、適切なタイミングで切替えが行われるわけではない。
【０００８】
この発明の目的は、バッテリ装置を搭載した電気自動車であって、インバータのスイッチング損失が適切に低減され、実現性が十分に高い電気自動車を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
以下、便宜上理解を容易にするために、実施形態の符号を参照して説明する。
【００１０】
この発明の一構成に係る電気自動車は、少なくとも１つの走行用のモータ４と、
前記少なくとも１つのモータ４それぞれを駆動する少なくとも１つのインバータ装置１０であって、電源の直流電力（電圧Ｖ）を前記モータの駆動に用いる交流電力に変換するインバータ３１を含むパワー回路部２８を有するインバータ装置と、
前記少なくとも１つのモータ４の回転数を検出するモータ回転数検出装置１２と、
複数のバッテリ２１，２２であって、その一部または全部が前記電源を構成する複数のバッテリと、
前記複数のバッテリ２１，２２のうち、前記電源を構成するバッテリを変更する切替機構２３，２４と、
前記モータ回転数検出装置１２によって検出された検出回転数Ｎを所定の第１の切替用回転数Ｎｃ１と比較し、前記検出回転数Ｎが前記所定の第１の切替用回転数Ｎｃ１を超えると、前記複数のバッテリ２１，２２の全部が直列に接続されて前記電源を構成するように、前記切替機構２３，２４に指示し、前記検出回転数Ｎを所定の第２の切替用回転数Ｎｃ２と比較し、前記検出回転数Ｎが前記所定の第２の切替用回転数Ｎｃ２を下回ると、前記複数のバッテリ２１，２２の一部が前記電源を構成するように、または、前記複数のバッテリ２１，２２の一部と他部が並列に接続されて前記電源を構成するように、前記切替機構２３，２４に指示する、切替判定・指示手段２５とを備える。
【００１１】
ここで、「所定の第１の切替用回転数Ｎｃ１を超える」には、所定の第１の切替用回転数Ｎｃ１よりも大きくなる場合のみならず、所定の第１の切替用回転数Ｎｃ１以上になる場合も含まれる。同様に、「所定の第２の切替用回転数Ｎｃ２を下回る」には、所定の第２の切替用回転数Ｎｃ２よりも小さくなる場合のみならず、所定の第２の切替用回転数Ｎｃ２以下になる場合も含まれる。
【００１２】
この構成によれば、モータの検出回転数に応じてインバータの電源を構成するバッテリを変更し、具体的には、高速回転では複数のバッテリの全部が直列接続され、低速回転では複数のバッテリの一部によって、または一部と他部が並列接続されて電源を構成するため、モータの高速回転では高いインバータ入力電圧で低速回転では低いインバータ入力電圧となる。そのため、高い電圧を必要とする高速回転時の要件を満たすとともに、低速回転ではインバータのスイッチング損失を抑制できる。したがって、低速走行が多い電気自動車において電力変換の効率が向上し、航続距離が延長される。
【００１３】
好ましくは、前記所定の第１の切替用回転数Ｎｃ１および前記所定の第２の切替用回転数Ｎｃ２が、前記少なくとも１つのモータ４の最大回転数Ｎｍａｘの実質的に１／２である。
【００１４】
好ましい実施形態によれば、前記所定の第１の切替用回転数Ｎｃ１と前記所定の第２の切替用回転数Ｎｃ２とが同一であるか、または前記所定の第１の切替用回転数Ｎｃ１が前記所定の第２の切替用回転数Ｎｃ２よりも大きい。所定第１の切替用回転数と所定の第２の切替用回転数とが同一であれば、１つの切替用回転数のみの管理で済む。所定の第１の切替用回転数が所定の第２の切替用回転数よりも大きければ、モータ回転数とインバータ入力電圧（電源）との関係にヒステリシスができる。そのため、インバータ入力電圧の切替えが頻繁に発生するのを避けることができる。
【００１５】
さらに好ましい実施形態によれば、前記切替機構２３，２４が前記バッテリ２１，２２の変更を行ってから、前記切替判定・指示手段２５が次に前記切替機構２３，２４に指示するまでに、所定の時間間隔が設けられている。所定の時間間隔によって、インバータ入力電圧の切替えが短時間内に連続して発生するのを防止し、インバータ入力電圧の切替えが頻繁に発生するのを避けることができる。
【００１６】
さらに好ましい実施形態によれば、前記少なくとも１つのモータ４が複数のモータであり、
切替判定・指示手段２５が、前記モータ回転数検出装置１２によって検出された前記複数のモータ４の検出回転数Ｎ１，Ｎ２をそれぞれ前記所定の第１の切替用回転数Ｎｃ１と比較し、複数の前記検出回転数Ｎ１，Ｎ２の少なくとも１つが前記所定の第１の切替用回転数Ｎｃ１を超えると、前記複数のバッテリ２１，２２の全部が直列に接続されて前記電源を構成するように、前記切替機構２３，２４に指示し、前記複数の検出回転数Ｎ１，Ｎ２をそれぞれ前記所定の第２の切替用回転数Ｎｃ２と比較し、前記複数の検出回転数Ｎ１，Ｎ２が全て前記所定の第２の切替用回転数Ｎｃ２を下回ると、前記複数のバッテリ２１，２２の一部が前記電源を構成するように、または、前記複数のバッテリ２１，２２の一部と他部が並列に接続されて前記電源を構成するように、前記切替機構２３，２４に指示する。これによれば、複数のモータをそれぞれ駆動する複数のインバータの電源として共通のバッテリが切り替えられて用いられるが、最も高速回転のモータに合わせて適切にインバータの入力電圧が切り替えられる。
【００１７】
別の好ましい実施形態によれば、前記少なくとも１つのモータ４が２つのモータであり、
切替判定・指示手段２５Ｂが、前記モータ回転数検出装置１２によって検出された前記２つのモータ４の回転数Ｎ１，Ｎ２をそれぞれ前記所定の第１の切替用回転数Ｎｃ１と比較し、２つの前記検出回転数Ｎ１，Ｎ２の一方または両方が前記所定の第１の切替用回転数Ｎｃ１を超えると、前記複数のバッテリ２１，２２の全部が直列に接続されて前記電源を構成するように、前記切替機構２３，２４に指示し、前記２つの検出回転数Ｎ１，Ｎ２をそれぞれ前記所定の第２の切替用回転数Ｎｃ２と比較し、前記２つの検出回転数Ｎ１，Ｎ２が両方とも前記所定の第２の切替用回転数Ｎｃ２を下回ると、前記複数のバッテリ２１，２２の一部２１が前記２つのモータ４の一方を駆動する第１のインバータ３１ａの電源を構成し、前記複数のバッテリ２１，２２の他部２２が前記２つのモータ４の他方を駆動する第２のインバータ３１ｂの電源を構成するように、前記切替機構２３，２４に指示する。これによれば、低速時には、２つのモータ４をそれぞれ駆動する第１のインバータ３１ａおよび第２のインバータ３１ｂの電源を異なるバッテリで構成するため、一定のバッテリのみが消耗するのを防止できる。
【００１８】
好ましくは、前記少なくとも１つのモータが同期モータである。
【発明の効果】
【００１９】
この発明の電気自動車は、切替判定・指示手段が、モータ回転数検出装置によって検出された検出回転数を所定の第１の切替用回転数と比較し、前記検出回転数が前記所定の第１の切替用回転数を超えると、複数のバッテリの全部が直列に接続されて電源を構成するように、切替機構に指示し、前記検出回転数を所定の第２の切替用回転数と比較し、前記検出回転数が前記所定の第２の切替用回転数を下回ると、前記複数のバッテリの一部が前記電源を構成するように、または、前記複数のバッテリの一部と他部が並列に接続されて前記電源を構成するように、前記切替機構に指示するため、市街地などの道路の走行において、電気自動車の電力変換の効率が向上し、航続距離が延長される。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】第１から第３の実施形態に係る電気自動車を平面図で示す概念構成のブロック図である。
【図２Ａ】モータ回転数と、最低限必要な電圧およびこの電圧に対応する電流との関係を示すグラフである。
【図２Ｂ】図１の電気自動車における、モータ回転数と、供給電圧およびこの電圧に対応する電流との関係を示すグラフである。
【図３】図１の電気自動車に搭載されるバッテリ装置およびその周辺の要素を示す回路図である。
【図４】図３のバッテリ装置のバッテリ接続形態の切替方法を示すフローチャートである。
【図５】第２の実施形態に係る電気自動車に搭載されるバッテリ装置およびその周辺の要素を示す回路図である。
【図６】第３の実施形態に係る電気自動車に搭載されるバッテリ装置およびその周辺の要素を示す回路図である。
【図７】図６のバッテリ装置のバッテリ接続形態の切替方法を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
この発明の第１の実施形態に係る電気自動車について図１ないし図４を参照して説明する。
本電気自動車は、車両駆動用のバッテリ装置を搭載する。ただし、このバッテリ装置は、車両駆動に加えて他の用途にも用いられてもよい。好ましくは、本実施形態に係る電気自動車には、内燃機関とモータとを組み合わせたハイブリッド自動車は含まれない。
【００２２】
本実施形態におい、電気自動車は後輪二輪駆動車である。すなわち、車体１の左右の後輪２，２が駆動輪であり、左右の前輪３，３が従動輪である。前輪３，３は操舵輪である。車両は、左右の各駆動輪２，２に駆動力を与えるモータ４，４を備えている。本実施形態では、これら２個のモータ４，４がそれぞれ後輪２，２を駆動する。図示では、モータ４の回転は、減速機５および車輪用軸受６を介して駆動輪に伝達される。このモータ４は、一部または全体が駆動輪内に配置されて、モータ４、減速機５、および車輪用軸受６を含むインホイールモータ駆動装置７を構成してもよい。
【００２３】
左右の従動輪３，３および左右の駆動輪２，２には、運転者によるブレーキ操作によりこれら従動輪および駆動輪にそれぞれ制動力を与える従動輪用のブレーキ機構８，８、駆動輪用のブレーキ機構９，９が設けられている。
【００２４】
車体１には、それぞれモータ４，４用の２つのインバータ装置１０，１０と、その上位制御手段であるＶＣＵ（車両コントローラ）１１が搭載されている。ＶＣＵ１１は、運転者によるアクセル操作に基づく操作角度を読み取り、その操作角度をトルク指令に換算して、このトルク指令をインバータ装置１０に送信する。ＶＣＵ１１は、コンピュータとこれに実行されるプログラム、ならびに各種の電子回路等で構成される。なお、ＶＣＵ１１や他の各コンピュータは、例えばマイクロコンピュータである。各インバータ装置１０は、車両に搭載されたバッテリ装置２０からの電力を、トルク指令に基づいた３相交流に変換して対応するモータ４を制御する。これにより、左右のモータ４，４が駆動されて車両が走行する。
【００２５】
各インバータ装置１０は、対応するモータ４に対して設けられた電力変換回路部であるパワー回路部２８と、このパワー回路部２８を制御するモータコントロール部２９とで構成される。モータコントロール部２９は、コンピュータとこれに実行されるプログラム、および電子回路により構成される。モータコントロール部２９は、このモータコントロール部２９が保持するモータ４に関する各検出値や制御値等の情報をＶＣＵ１１に出力する。
【００２６】
パワー回路部２８は、インバータ３１およびＰＷＭドライバ３２を備える。インバータ３１には、バッテリ装置２０の直流電圧が平滑用のコンデンサ（図示せず）を介して入力される。インバータ３１は、バッテリ装置２０からの直流電力をモータ４の駆動に用いる３相の交流電力に変換する。ＰＷＭドライバ３２が、インバータ３１を制御する。
【００２７】
各モータ４は、好ましくは３相の同期モータである。モータ４は、さらに好ましくはＩＰＭ型（埋込磁石型）同期モータである。インバータ３１は、半導体スイッチング素子である複数の駆動素子（図示せず）で構成され、これら駆動素子のオンオフの組み合わせにより、モータ４の３相（Ｕ，Ｖ，Ｗ相）の各相の駆動電流をパルス波形で出力する。
【００２８】
ここで、図２Ａを参照して、モータに必要なインバータ入力電圧（電源電圧）について説明する。電気自動車は通常、変速機を有さない。このような電気自動車のモータは、低速回転ではインバータ入力電圧が低くても適切に動作できる。しかし、高速回転ではモータ逆起電力が大きくなる。逆起電力がインバータ入力電圧以上になると、モータは、弱め磁束制御が適用されない場合、それ以上高速に回転できない。図２Ａのグラフは、この速度つまりモータ回転数Ｎと、必要なインバータ入力電圧Ｖとの関係を実線で示す。グラフから明らかなように、モータ回転数Ｎに対して、必要なインバータ入力電圧Ｖは一次関数的に増加し、最大モータ回転数Ｎｍａｘにおいて、必要なインバータ入力最大電圧Ｖｍａｘとなる。なお、変速機を有さない電気自動車では、車速はモータ回転数に比例する。
【００２９】
図２Ａのグラフには、また、この必要なインバータ入力電圧Ｖを印加した場合のバッテリ電流つまりインバータ入力電流Ｉについても鎖線で示す。インバータ入力電流Ｉは、モータ回転数Ｎが０からある大きさまでは最大電流Ｉｍａｘである。それよりもモータ回転数Ｎが大きくなると、必要なインバータ入力電圧Ｖが増加するのとは逆に、一次関数的に減少する。
【００３０】
一方、インバータにおけるスイッチング損失は、以下の式１で表される。
Ｐ＝Ｋ×Ｅ×Ｉ×ｔ×ｆ                （式１）
【００３１】
ただし、
Ｋは、定数（１／６）、
Ｅは、電源電圧（Ｖ）
Ｉは、ＩＧＢＴ電流（Ａ）
ｔは、スイッチング時間（秒）
ｆは、スイッチング周波数（Ｈｚ）を示す。
【００３２】
この式１から明らかなように、スイッチング損失Ｐがインバータ入力電圧（電源電圧）Ｅに比例するため、インバータ入力電圧は、モータに必要な最小限の大きさにするのが望ましい。仮に、モータ回転数Ｎが０からＮｍａｘの範囲全てにおいて、モータ回転数ＮがＮｍａｘの際に必要なインバータ入力電圧Ｖｍａｘを用いると、回転数Ｎが小さい範囲では、インバータ入力電圧が必要な電圧を大きく上回り、無駄にスイッチング損失を招くことになる。
【００３３】
これに対して、回転数Ｎが小さい範囲でインバータ入力電圧を小さくすれば、スイッチング損失を抑えることができる。例えば、式１から明らかなように、電源電圧Ｅが１／２になれば、スイッチング損失Ｐも１／２になる。インバータの効率を考えるうえで、スイッチング損失の影響がインバータの全損失の１／２を占めていると仮定すれば、電圧を１／２にすることで全損失の２５％を低減できる。
【００３４】
そこで、本実施形態では、バッテリ装置２０において、所定のモータ回転数Ｎｃでインバータ入力電圧を切り替える。この所定のモータ回転数をＮｃは、好ましくは最大モータ回転数Ｎｍａｘの１／２、つまりＮｃ＝（１／２）×Ｎｍａｘとする。なお、所定のモータ回転数Ｎｃ時における必要なインバータ入力電圧ＶはＶｃで、その電圧に対するインバータ電流の最大値はＩｃであるとする。
【００３５】
なお、弱め磁束制御を適用すれば逆起電力を低減できるため、最大インバータ入力電圧Ｖｍａｘは必要とされない。しかし、弱め磁束制御を適用すると銅損が増加する。本実施形態では弱め磁束制御を用いず、最大回転数をＮｍａｘとする。ただし、弱め磁束制御を利用すればＮｍａｘ以上の回転数が利用可能となる。
【００３６】
インバータ入力電圧の切替えは、バッテリ装置２０が２つのバッテリを備え、これらバッテリを適切に用いることで実現される。つまり、２つのバッテリのうち１つのみを用いることで入力電圧Ｖを小さくでき、両方のバッテリを直列接続して用いることで入力電圧Ｖを大きくできる。以下に、これら２つのバッテリに対する要件を述べる。
【００３７】
低速時つまりモータ回転数ＮがＮ≦Ｎｃの場合には、図２Ａに示すように必要な電圧の最大値はＶｃである。また、Ｎ≦Ｎｃかつバッテリ電圧が図２Ａのように必要な電圧の場合、バッテリの最大電流はＩｍａｘとなる。しかし、後述する図２Ｂのように、バッテリ電圧が一定、例えばＶｃであれば、バッテリに必要な電流はＩｃである。したがって、Ｎ≦Ｎｃの場合に用いられる１つのバッテリのバッテリ電圧Ｖｂａｔは以下の式２の条件を満足する必要がある。また、このバッテリ電圧Ｖｂａｔに対してそのバッテリ電流Ｉｂａｔは、以下の式３の条件を満足する必要がある。
【００３８】
Ｖｂａｔ  ≧  Ｖｃ                      （式２）
Ｉｂａｔ  ≧  Ｉｃ                      （式３）
【００３９】
高速時つまりモータ回転数ＮがＮ＞Ｎｃの場合には、図２Ａに示すように必要な電圧の最大値はＶｍａｘである。また、Ｎ＞Ｎｃの場合にはインバータ電流の最大値はＩｃである。したがって、Ｎ＞Ｎｍａｘの場合に用いられる直列接続される２つのバッテリそれぞれのバッテリ電圧Ｖｂａｔ１およびＶｂａｔ２は以下の式４の条件を満足する必要がある。また、この直列接続されたバッテリ電圧（Ｖｂａｔ１＋Ｖｂａｔ２）に対して、そのバッテリの最大定格電流Ｉｂａｔは、以下の式５の条件を満足すれば十分である。
【００４０】
Ｖｂａｔ１＋Ｖｂａｔ２  ≧  Ｖｍａｘ    （式４）
Ｉｂａｔ  ≧  Ｉｃ                      （式５）
【００４１】
図２Ｂに、バッテリ装置２０がこれら２つのバッテリを用いた場合、つまりモータ回転数ＮがＮ≦Ｎｃの場合には１つのバッテリのみを用い、モータ回転数ＮがＮ＞Ｎｃの場合には２つのバッテリを直列接続した際における、モータ回転数Ｎに対するインバータ入力電圧（供給電圧）Ｖおよびその電圧に対応する電流のＩの関係を示す。
【００４２】
インバータ入力電圧（供給電圧）Ｖは、実線で示すとおり、モータ回転数ＮがＮ≦Ｎｃでは上記式２を満たすためＶ＝Ｖｃであり、モータ回転数がＮ＞Ｎｃでは上記式４を満たすためＶ＝Ｖｍａｘである。このインバータ入力電圧Ｖに対応する電流は、モータ回転数ＮがＮ≦Ｎｃでは、モータ回転数Ｎが０からある大きさまでは一次関数的に増加し、それよりもモータ回転数Ｎが大きくなると、インバータ入力電圧ＶがＶ＝Ｖｃであるのに対応して、Ｉ＝Ｉｃであり、モータ回転数がＮ＞Ｎｃでは、インバータ入力電圧Ｖが大きくなるため逆に小さい値となる。
【００４３】
図３に、図１のバッテリ装置２０およびその周辺の要素を示す。この図および同様にバッテリ装置を示す他の図において、各要素を接続する実線は電力線を示し、点線は信号線を示す。
図１ではバッテリ装置２０が２つのインバータ３１に接続されているが、この図では１つしか接続されていない。これは、この図３がバッテリ装置２０とインバータ３１との基本的な関係を示すためである。各実施形態において、１つのバッテリ装置２０に接続されるインバータ３１の数は限定されない。したがって、１つのバッテリ装置２０にインバータ３１が１つのみ接続されても複数接続されてもよい。
【００４４】
図１には示していないが、図３に示すように、モータ４にはモータ回転数検出装置１２が取り付けられ、バッテリ装置２０にはバッテリ電圧監視装置１３が取り付けられている。
【００４５】
バッテリ装置２０は第１のバッテリ２１および第２のバッテリ２２を備える。なお、これらバッテリは、いずれも、単一のバッテリから構成されても、複数のバッテリが直列接続されて構成されたものであってもよい。第１のバッテリ２１の負極は、第２のバッテリの正極２２に接続されている。バッテリ装置は、また、第１および第２の切替スイッチ２３，２４を備える。第１および第２の切替スイッチ２３，２４は、好ましくはリレーまたは半導体素子から構成される。
【００４６】
第１の切替スイッチ２３は、インバータ３１の正極側入力端子に接続されている。第１の切替スイッチ２３は、インバータ３１の正極側入力端子を、第１のバッテリ２１の正極に接続する状態（図３では、第１の切替スイッチ２３が端子ａに接続された状態）と、第１のバッテリの負極に接続する状態（図３では、第１の切替スイッチ２３が端子ｂに接続された状態）との間で切り替える。
【００４７】
第２の切替スイッチ２４は、インバータ３１の負極側入力端子に接続されている。第２の切替スイッチ２４は、インバータ３１の負極側入力端子を、第２のバッテリ２２の正極に接続する状態（図３では、第２の切替スイッチ２４が端子ａにが接続された状態）と、第２のバッテリの負極に接続する状態（図３では、第２の切替スイッチ２４が端子ｂに接続された状態）との間で切り替える。
【００４８】
モータ回転数検出装置１２は、モータ４に設けられた角度検出器（図示せず）と演算手段（図示せず）から構成される。角度検出器がモータ４の回転角度を取得し、演算手段が取得された回転角度を微分してモータ回転数を演算して求める。
【００４９】
バッテリ装置２０は、さらに、切替・判定手段２５を有する。切替・判定手段２５は、モータ回転数検出装置１２が求めたモータ回転数に基づいてバッテリ接続形態を切り替える必要があるか否かを判定し、バッテリ接続形態を切り替える必要がある場合には第１および第２のスイッチ２３，２４に切替指令を送信する。切替・判定手段２５は、第１および第２のスイッチ２３，２４に切替指令を送信する際には、モータコントロール部２９（図１）にも、切替指令を送信した旨を通知する。
【００５０】
モータ回転数検出装置１２の演算手段および切替・判定手段２５は、好ましくは、インバータ装置１０（図１）のモータコントロール部２９（図１）またはＶＣＵ１１（図１）内に含まれる。
【００５１】
バッテリ電圧監視装置１３が、第１および第２のバッテリ２１，２２それぞれのバッテリ電圧を測定する。これら測定値は、インバータ装置１０（図１）のモータコントロール部２９（図１）および／またはＶＣＵ１１（図１）に送信される。
【００５２】
切替・判定手段２５がモータ回転数に応じて行うバッテリ接続形態の切替えの詳細を以下に示す。
（１−１）バッテリ接続形態Ｉ
第１の切替スイッチ２３を端子ａに接続し、第２の切替スイッチ２４を端子ａに接続すると、第１のバッテリ２１のバッテリ電圧Ｖｂａｔ１がインバータ３１の入力電圧Ｖとなる。つまり、Ｖ＝Ｖｂａｔ１である。
（１−２）バッテリ接続形態ＩＩ
第１の切替スイッチ２３を端子ｂに接続し、第２の切替スイッチ２４を端子ｂに接続すると、第２のバッテリ２２のバッテリ電圧Ｖｂａｔ２がインバータ３１の入力電圧Ｖとなる。つまり、Ｖ＝Ｖｂａｔ２である。
（１−３）バッテリ接続形態ＩＩＩ
第１の切替スイッチ２３を端子ａに接続し、第２の切替スイッチ２４を端子ｂに接続すると、第１および第２のバッテリ２１，２２が直列接続されて、これらの合計電圧Ｖｂａｔ１＋Ｖｂａｔ２がインバータ３１の入力電圧Ｖとなる。つまり、Ｖ＝Ｖｂａｔ１＋Ｖｂａｔ２である。
【００５３】
次に、図４のフローチャートを参照して、本実施形態に係るバッテリ装置のバッテリ接続形態の切替え処理について説明する。
この処理に先立って、モータ回転数Ｎｃが予め決定されている。モータ回転数Ｎｃは、好ましくは、モータの最大回転数Ｎｍａｘの実質的に１／２（例えば、（１／２）×Ｎｍａｘの＋５％〜−５％の範囲内）である。ただし、モータ回転数Ｎｃはこの設定に限定されるわけではない。モータ回転数Ｎｃは、高速回転時には確実に必要なインバータ入力電圧を保証しながら、低速回転時にはスイッチング損失をできる限り抑制できるように選択されるのが望ましい。
【００５４】
最初に、電気自動車１（図１）が低速で走行を開始したとする。電気自動車１の停止時および低速時には、上記バッテリ接続形態ＩまたはＩＩが選択されている。モータ回転数検出装置１２がモータ４の回転数を検出する（ステップＳ１）。切替・判定手段２５が、モータ回転数検出装置１２によって検出された検出回転数Ｎと所定のモータ回転数Ｎｃとを比較する。すなわち、検出回転数Ｎが所定のモータ回転数Ｎｃよりも大きいか否かを判定する（ステップＳ２）。検出回転数Ｎが所定のモータ回転数Ｎｃ以下（Ｎ≦Ｎｃ）の場合（ステップＳ２のＮｏ）、電気自動車１の走行は低速を維持していると判断されるため、ステップＳ１に戻る。検出回転数Ｎが所定のモータ回転数Ｎｃよりも大きい（Ｎ＞Ｎｃ）場合（ステップＳ２のＹｅｓ）、バッテリ接続形態の切替動作に進む。
【００５５】
バッテリ接続形態の切替動作では、切替・判定手段２５が、モータコントロール部２９（図１）にバッテリ変更準備指令を送信する。これを受信したモータコントロール部２９（図１）では、バッテリ変更準備を実行するために、インバータ３１の出力つまりモータ電流を一時停止する（ステップＳ３）。バッテリ接続形態を切替える際、リレーなどから構成される切替スイッチ２３，２４に電流を流したまま切り替えると、アーク等の影響でリレー寿命が短くなる。そのため、一時的にインバータ３１の出力電流を０にする。なお、電気自動車としては、一瞬トルクが０になるが、１００〜２００ｍｓのような短時間で切替えが可能であるため、ガソリン車のシフト切替え時間と比べて極めて短い。インバータ装置３１は、バッテリ変更準備を完了すると、バッテリ変更準備完了通知を切替・判定手段２５に送信する。
【００５６】
この完了通知を受信すると、切替・判定手段２５は、第１および／または第２の切替スイッチ２３，２２の切替えを指示し、第１および第２のバッテリ２１，２２を直列接続にさせる（ステップＳ４）。すなわち、上記バッテリ接続形態ＩＩＩが選択される。第１および第２のバッテリ２１，２２が直列接続になると、図１のインバータ装置１０のＰＷＭドライバ３２が、必要に応じてその設定を変更する（ステップＳ５）。具体的には、ＰＷＭドライバ３２は、インバータ３１の入力電圧が変更されることに伴い、インバータ３１の設定やマップ（指令トルクおよびモータ回転数に応じた電流値を示すマップなど）を変更する。この後、インバータ装置１０のモータコントロール部２９が、一時停止で０に設定していたモータ電流を既定の値まで上昇させて回復させる（ステップＳ６）。このようにして、高速（検出したモータ回転数Ｎ＞所定のモータ回転数Ｎｃ）になると、高速に適したバッテリ接続形態に切り替えられる。
【００５７】
続けて、モータ回転数検出装置１２がモータ４の回転数を検出する（ステップＳ７）。切替・判定手段２５が、検出回転数Ｎと所定のモータ回転数Ｎｃとを比較する。すなわち、検出回転数Ｎが所定のモータ回転数Ｎｃ以下であるか否かを判定する（ステップＳ８）。検出回転数Ｎが所定のモータ回転数Ｎｃよりも大きい（Ｎ＞Ｎｃ）場合（ステップＳ８のＮｏ）、電気自動車１の走行は高速を維持していると判断されるため、ステップＳ７に戻る。検出回転数Ｎが所定のモータ回転数Ｎｃ以下（Ｎ≦Ｎｃ）の場合（ステップＳ８のＹｅｓ）、バッテリ接続形態の切替動作に進む。
【００５８】
バッテリ接続形態の切替動作では、切替・判定手段２５が、モータコントロール部２９（図１）にバッテリ変更準備通知を送信し、これを受信したモータコントロール部２９（図１）では、ステップＳ３と同様に、インバータ３１の出力つまりモータ電流を一時停止する（ステップＳ９）。インバータ装置３１は、バッテリ変更準備を完了すると、バッテリ変更準備完了通知を切替・判定手段２５に送信する。
【００５９】
この完了通知を受信すると、切替・判定手段２５は、バッテリ電圧監視装置１３から出力された、第１のバッテリ２１のバッテリ電圧Ｖｂａｔ１と第２のバッテリ２２のバッテリ電圧Ｖｂａｔ２とを比較する（ステップＳ１０）。バッテリ電圧Ｖｂａｔ１がバッテリ電圧Ｖｂａｔ２よりも大きければ（ステップＳ１０のＹｅｓ）、切替・判定手段２５は、第１および／または第２の切替スイッチ２３，２４の切替えを指示し、第１のバッテリ２１のみを電源にさせる（ステップＳ１１）。つまり、上記バッテリ接続形態Ｉが選択される。バッテリ電圧Ｖｂａｔ２がバッテリ電圧Ｖｂａｔ１よりも大きければ（ステップＳ１０のＮｏ）、切替・判定手段２５は、第１および／または第２の切替スイッチ２３，２４の切替えを指示し、第１のバッテリ２２のみを電源にさせる（ステップＳ１２）。つまり、上記バッテリ接続形態ＩＩが選択される。バッテリ電圧Ｖｂａｔ１とバッテリ電圧Ｖｂａｔ２が等しければ、第１のバッテリ２１と第１のバッテリ２２のいずれを電源としてもよい。
【００６０】
バッテリ接続形態が変更されると、ステップＳ５と同様に、図１のインバータ装置１０のＰＷＭドライバ３２が、必要に応じてその設定を変更する（ステップＳ１３）。この後、インバータ装置１０のモータコントロール部２９が、一時停止で０に設定していたモータ電流を既定の値まで上昇させて回復させる（ステップＳ１４）。このようにして、低速（検出したモータ回転数Ｎ≦所定のモータ回転数Ｎｃ）になると、低速に適したバッテリ接続形態に切り替えられる。そして、最初のステップＳ１に戻る。
【００６１】
なお、バッテリ電圧監視装置１３が２つのバッテリ２１，２２のバッテリ電圧を監視するため、モータ回転数に応じたバッテリ接続形態の切替時に限らず、監視される電圧が高い方のバッテリを優先的に使用するように調整できる。例えば、電気自動車１が信号待ちなどで停止した際に、バッテリ電圧が低い方のバッテリのみを電源としている場合、電圧が高い方のバッテリのみが電源となるようにバッテリ接続形態を切り替えてもよい。また、モータからの回生時には、バッテリ電圧が低い方のバッテリに充電してもよい。
【００６２】
図４の処理において、前記所定のモータ回転数Ｎｃ付近のモータ回転数で電気自動車１が走行している場合にバッテリ接続形態の切替えが頻繁に発生するのを避けるため、モータ回転数Ｎｃにヒステリシスを設けてもよい。すなわち、高回転数への移行を判定するステップＳ２で用いられる所定のモータ回転数ＮｃをＮｃ１とし、低回転数への移行を判定するステップＳ８の比較における所定のモータ回転数ＮｃをＮｃ２とし、Ｎｃ１＞Ｎｃ２を満たすようにしてもよい。
【００６３】
これらに加えて、または代わりに、バッテリ接続形態が切り替えられてから、次のモータ回転数の所定のモータ回転数Ｎｃとの比較までに、所定の間隔を設けても良い。すなわち、バッテリ接続形態の切替動作における最後の処理であるステップＳ６から、モータ回転数を検出して（ステップＳ７）比較を行う（ステップＳ８）までに、所定の時間間隔を設けてもよい。これにより、バッテリ接続形態の切替えが頻繁に起こるのを防止できる。
【００６４】
これに加えて、または代わりに、バッテリ接続形態の切替えは、検出回転数Ｎと所定のモータ回転数Ｎｃとの１回のみの比較結果に基づかず、同一結果が所定の回数連続した場合もしくは所定の時間内で連続した場合に、バッテリ接続形態の切替えが必要であると判定してもよい。すなわち、ステップＳ２からステップＳ３へ、および／またはステップＳ８からステップＳ９へは、１回の比較結果に基づいて直ちに進行せずに、前記所定の連続回数もしくは所定の時間内において同一の結果が得られてから進行する。
【００６５】
第２の実施形態について説明する。
以下の説明においては、各形態で先行する形態で説明している事項に対応している部分には同一の参照符号を付し、重複する説明を略する。構成の一部のみを説明している場合、構成の他の部分は、特に記載のない限り先行して説明している形態と同様とする。同一の構成から同一の作用効果を奏する。実施の各形態で具体的に説明している部分の組合せばかりではなく、特に組合せに支障が生じなければ、実施の形態同士を部分的に組合せることも可能である。
【００６６】
図５に示すように、本実施形態におけるバッテリ装置２０Ａが図３の第１実施形態におけるバッテリ装置２０と異なる点は、切替えスイッチを含む配線である。以下にその点を詳述する。
【００６７】
第１のバッテリ２１の正極はインバータ３１の正極側入力端子に接続されている。第２のバッテリ２２の負極はインバータ３１の負極側入力端子に接続されている。インバータ３１の正極側入力端子には、また、第１の切替スイッチ２３が接続されている。第１の切替スイッチ２３は、インバータ３１の正極側入力端子を、第１のバッテリ２１の正極以外に分岐させない状態（図５では、第１の切替スイッチ２３が端子ａに接続された状態）と、第２のバッテリの正極に接続する状態（図５では、第１の切替スイッチ２３が端子ｂに接続された状態）との間で切り替える。
【００６８】
第１のバッテリ２１の負極には第２の切替スイッチ２４接続されている。第２の切替スイッチ２４は、第１のバッテリ２１の負極を、第２のバッテリ２２の正極に接続する状態（図５では、第２の切替スイッチ２４が端子ａに接続された状態）と、インバータ３１の負極側入力端子および第２のバッテリ２２の負極に接続する状態（図５では、第２の切替スイッチ２４が端子ｂに接続された状態）との間で切り替える。
【００６９】
本実施形態における、切替・判定手段２５がモータ回転数に応じて行うバッテリ接続形態の切替えの詳細を以下に示す。
（２−１）バッテリ接続形態ＩＡ
第１の切替スイッチ２３を端子ａに接続し、第２の切替スイッチ２４を端子ａに接続すると、第１のバッテリ２１と第２のバッテリ２２が直列接続されて、これらの合計電圧Ｖｂａｔ１＋Ｖｂａｔ２がインバータ３１の入力電圧Ｖとなる。つまり、Ｖ＝Ｖｂａｔ１＋Ｖｂａｔ２である。
（２−２）バッテリ接続形態ＩＩＡ
第１の切替スイッチ２３を端子ｂに接続し、第２の切替スイッチ２４を端子ｂに接続すると、第１のバッテリ２１と第２のバッテリ２２が並列接続されて、第１のバッテリ２１のバッテリ電圧Ｖｂａｔ１すなわち第２のバッテリ２２のバッテリ電圧Ｖｂａｔ２がインバータ３１の入力電圧Ｖとなる。つまり、Ｖ＝Ｖｂａｔである。なお、第１および第２のバッテリ電圧Ｖｂａｔ１，Ｖｂａｔ２は同一であり、Ｖｂａｔ＝Ｖｂａｔ１＝Ｖｂａｔ２である。
【００７０】
本実施形態における処理が第１の実施形態における処理と異なる点は、図４のフローチャートにおけるステップＳ１０〜Ｓ１２である。本実施形態では、ステップＳ１０のバッテリ電圧の比較は不要で、ステップＳ１１の「バッテリ１に切替え」およびステップＳ１２の「バッテリ２に切替え」に代えて、バッテリの並列接続に切り替えられる。
【００７１】
第３の実施形態について説明する。
以下の説明においては、各形態で先行する形態で説明している事項に対応している部分には同一の参照符号を付し、重複する説明を略する。構成の一部のみを説明している場合、構成の他の部分は、特に記載のない限り先行して説明している形態と同様とする。同一の構成から同一の作用効果を奏する。実施の各形態で具体的に説明している部分の組合せばかりではなく、特に組合せに支障が生じなければ、実施の形態同士を部分的に組合せることも可能である。
【００７２】
図６に示すように、本実施形態に係る電気自動車は、図１に示すように、バッテリ装置２０Ｂが２つのインバータ３１に接続されている。
【００７３】
この実施形態のバッテリ装置２０Ｂでは、２つのモータ４，４にそれぞれ接続された第１のインバータ３１ａおよび第２のインバータ３１ｂで共通に用いられるために以下の構成を有する。
【００７４】
第１の切替スイッチ２３は、第１のインバータ３１ａの負極側入力端子に接続されている。第１の切替スイッチ２３は、第１インバータ３１ａの負極側入力端子を、第１のバッテリ２１の負極に接続する状態（図６では、第１の切替スイッチ２３が端子ａに接続された状態）と、第２のバッテリの負極に接続する状態（図６では、第１の切替スイッチ２３が端子ｂに接続された状態）との間で切り替える。
【００７５】
第２の切替スイッチ２４は、第２のインバータ３１ｂの正極側入力端子に接続されている。第２の切替スイッチ２４は、第２のインバータ３１ｂの負極側入力端子を、第２のバッテリ２２の正極に接続する状態（図６では、第２の切替スイッチ２４が端子ａにが接続された状態）と、第１のバッテリの正極に接続する状態（図６では、第２の切替スイッチ２４が端子ｂに接続された状態）との間で切り替える。
【００７６】
各モータ４には、角度検出器（図示せず）が設けられている。したがって、モータ回転数検出装置１２は、２つのモータ４それぞれに設けられた２つの角度検出器（図示せず）と演算手段（図示せず）から構成されてもよい。２つの角度検出器が２つのモータ４，４それぞれの回転角度を取得し、演算手段が取得された回転角度を微分して２つのモータ回転数をそれぞれ演算して求める。
【００７７】
バッテリ装置２０Ｂの切替・判定手段２５Ｂは、モータ回転数検出装置１２が求めた２つのモータ回転数に基づいてバッテリ接続形態を切り替える必要があるか否かを判定する。
【００７８】
切替・判定手段２５Ｂがモータ回転数に応じて行うバッテリ接続形態の切替えの詳細を以下に示す。
（３−１）バッテリ接続形態ＩＢ
第１の切替スイッチ２３を端子ａに接続し、第２の切替スイッチ２４を端子ａに接続すると、第１のバッテリ２１のバッテリ電圧Ｖｂａｔ１が第１のインバータ３１ａの入力電圧Ｖ１となり、第２のバッテリ２２のバッテリ電圧Ｖｂａｔ２が第２のインバータ３１ｂの入力電圧Ｖ２となる。つまり、Ｖ１＝Ｖｂａｔ１かつＶ２＝Ｖｂａｔ２である。
（３−２）バッテリ接続形態ＩＩＢ
第１の切替スイッチ２３を端子ｂに接続し、第２の切替スイッチ２４を端子ｂに接続すると、第１および第２のバッテリ２１，２２が直列接続されて、これらの合計電圧Ｖｂａｔ１＋Ｖｂａｔ２が第１および第２のインバータ３１ａ，３１ｂの入力電圧Ｖ１，Ｖ２となる。つまり、Ｖ１＝Ｖ２＝Ｖｂａｔ１＋Ｖｂａｔ２である。
【００７９】
次に、図７のフローチャートを参照して、本実施形態に係るバッテリ装置のバッテリ接続形態の切替えの方法について説明する。
モータ回転数検出装置１２が２つのモータ４，４の回転数Ｎ１，Ｎ２をそれぞれ検出する（ステップＳ１Ｂ）。切替・判定手段２５Ｂが、モータ回転数検出装置１２によって検出された検出回転数Ｎ１，Ｎ２それぞれと所定のモータ回転数Ｎｃとを比較する。すなわち、２つの検出回転数Ｎ１，Ｎ２が所定のモータ回転数Ｎｃよりも大きいか否かを判定する（ステップＳ２Ｂ）。両方の検出回転数Ｎ１，Ｎ２が所定のモータ回転数Ｎｃ以下（Ｎ１≦ＮｃかつＮ２≦Ｎｃ）の場合（ステップＳ２ＢのＮｏ）、電気自動車１の走行は低速を維持していると判断されるため、ステップＳ１Ｂに戻る。一方または両方の検出回転数Ｎ１，Ｎ２が所定のモータ回転数Ｎｃよりも大きい（Ｎ１＞ＮｃまたはＮ２＞Ｎｃ）の場合（ステップＳ２ＢのＹｅｓ）、バッテリ接続形態の切替動作に進む。
【００８０】
バッテリ接続形態の切替動作であるステップＳ３Ｂ〜Ｓ６Ｂは、第１の実施形態に係るステップＳ３〜Ｓ６と基本的に同一であるが、インバータに関する処理は、２つのインバータ３１ａ，３１ｂに対して行われる。
【００８１】
バッテリ接続形態の切替動作後、モータ回転数検出装置１２が２つのモータ４，４の回転数Ｎ１，Ｎ２をそれぞれ検出する（ステップＳ７Ｂ）。切替・判定手段２５Ｂが、モータ回転数検出装置１２によって検出された２つの検出回転数Ｎ１，Ｎ２それぞれと所定のモータ回転数Ｎｃとを比較する。（ステップＳ８Ｂ）。一方または両方の検出回転数Ｎ１，Ｎ２が所定のモータ回転数Ｎｃよりも大きい（Ｎ１＞ＮｃまたはＮ２＞Ｎｃ）場合（ステップＳ８ＢのＮｏ）、電気自動車１の走行は高速を維持していると判断されるため、ステップＳ７Ｂに戻る。両方の検出回転数Ｎ１，Ｎ２が所定のモータ回転数Ｎｃ以下（Ｎ１≦ＮｃかつＮ２≦Ｎｃ）の場合（ステップＳ８ＢのＹｅｓ）、バッテリ接続形態の切替動作に進む。
【００８２】
２つのインバータ３１ａ，３１ｂの出力を停止してから（ステップＳ９Ｂ）、切替・判定手段２５Ｂが、第１および／または第２の切替スイッチ２３，２４の切替えを指示し、第１のインバータ３１ａは第１のバッテリ２１を電源にし、第２のインバータ３１ｂは第２のバッテリ２２を電源にさせる（ステップＳ１１Ｂ）。つまり、上記バッテリ接続形態ＩＩＢが選択される。
【００８３】
この後のバッテリ接続形態の切替動作の続きであるステップＳ１３ＢおよびＳ１４Ｂは、第１の実施形態に係るステップＳ１３およびＳ１４と基本的に同一であるが、インバータに関する処理は、２つのインバータ３１ａ，３１ｂに対して行われる。
【００８４】
このように、２つのモータ回転数Ｎ１，Ｎ２のうち１つでも所定のモータ回転数Ｎｃを超えた場合にバッテリ接続形態を切り替えるのは、カーブなどでは、各輪の回転数が違うが、高回転数のモータのインバータには大きい入力電圧が必要だからである。
【００８５】
以上説明した電気自動車では、モータの検出回転数に応じてインバータの電源を構成するバッテリを変更し、具体的には、高速回転では複数のバッテリの全部が直列接続され、低速回転では複数のバッテリの一部によって、または一部と他部が並列接続されて電源を構成するため、モータの高速回転では高いインバータ入力電圧で低速回転では低いインバータ入力電圧となる。そのため、高い電圧を必要とする高速回転時の要件を満たすとともに、低速回転ではインバータのスイッチング損失を抑制できる。したがって、低速走行が多い電気自動車において電力変換の効率が向上し、航続距離が延長される。
【００８６】
各実施形態において、バッテリ接続形態の切替えは、低速回転時と高速回転時との間の所定のモータ回転数Ｎｃを基準として行うものとしたが、２つ以上の基準を設けて細かく切替えを行うようにしてもよい。例えば、モータ回転数に応じて、１つのバッテリ、２つのバッテリの直列接続、および３つのバッテリの直列接続の間でバッテリ接続形態を切り替えてもよい。
【００８７】
また、モータ回転数検出装置１２は、モータ４に設けられた角度検出器（図示せず）と演算手段（図示せず）から構成されるものとしたが、モータ回転数はいかなる方法によって求められてもよい。例えば、モータ回転数は車速を検出して求めてもよい。
【００８８】
さらに、バッテリ装置が１つのインバータで用いられる場合と２つのインバータで共用される場合とについて説明したが、３つ以上のインバータで共用されてもよい。
【００８９】
さらに、この電気自動車は、インホイールモータ形式に限らず、オンボードタイプであってもよい。
【００９０】
さらに、左右の後輪がそれぞれモータにより個別に駆動される駆動輪とされる車両（後輪駆動車）を示したが、左右の前輪がそれぞれモータにより個別に駆動される駆動輪とされる車両（前輪駆動車）であってもよい。また、左右の前後輪がモータにより個別に駆動される四輪駆動車であってもよい。
【符号の説明】
【００９１】
４…モータ
１０…インバータ装置
１２…モータ回転数検出装置
２１，２２…バッテリ
２３，２４…切替機構
２５…切替判定・指示手段
２８…パワー回路部
３１…インバータ
Ｎ…検出回転数
Ｎｃ１…所定の第１の切替用回転数
Ｎｃ２…所定の第２の切替用回転数
【図１】
2017143654.tif 000003
【図２Ａ】
2017143654.tif 000004
【図２Ｂ】
2017143654.tif 000005
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
2017143654.tif 000009
【図７】
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