"回転子116及び固定子118を持つ永久磁石機械70と、前記永久磁石機械70に電気的に結合されていて、前記永久磁石機械70を駆動するためにDCリンク電圧をAC出力電圧に変換するように構成された電力変換器62であって、前記永久磁石機械70の最高速度における前記永久磁石機械70のピーク線間逆起電力を超える電圧定格を持つ複数の炭化珪素SiCスイッチング装置74~84を含んでいる電力変換器62と、を有する電気駆動システム。前記複数のSiCスイッチング装置74~84は複数のSiC金属酸化物半導体電界効果トランジスタMOSFET86~96を有している、請求項1記載の電気駆動システム。前記電気駆動システムの最大DCリンク電圧が前記複数のSiC-MOSFET86~96の電圧定格よりも小さい、請求項1記載の電気駆動システム。前記複数のSiC-MOSFET86~96は約3kVよりも大きい電圧定格を持っている、請求項3記載の電気駆動システム。前記永久磁石機械70は、3、5、7及び9相の内の一つを持つ多相永久磁石牽引電動機で構成されている、請求項1記載の電気駆動システム。前記永久磁石機械70は単相永久磁石牽引電動機で構成されている、請求項1記載の電気駆動システム。前記永久磁石機械70は、熱機関に結合された多相永久磁石交流発電機で構成されている、請求項1記載の電気駆動システム。前記電力変換器62は更に、前記複数のSiC-MOSFET86~96と逆並列構成で接続された複数のダイオード100~108を有している、請求項1記載の電気駆動システム。前記電力変換器62は三相電力変換器である、請求項1記載の電気駆動システム。更に、前記電力変換器62に結合されたDCリンク46と、前記DCリンク46に結合されていて、電源電圧を前記DCリンク46に供給するように構成されている電圧電源50とを有している請求項1記載の電気駆動システム。図1は、従来の三相永久磁石機械駆動システム10を例示する。システム10は、DC入力電圧を供給するDCリンク12を含み、該DC入力電圧は、永久磁石機械14を駆動するAC波形に変換すなわち逆変換される。入力フィルタコンデンサ16が、DCリンク12上の電圧VDCを濾波するためにDCリンク12に結合される。DCリンク12からAC永久磁石機械14へ電力が流れるとき、電力変換器18がDCリンク12から入力電圧を受け取る。この方向の電力の流れは、しばしばモータリングモードで動作していると称される。電力の流れが永久磁石機械14から電力変換器18への方向であるとき、電力変換器18への入力電圧は永久磁石機械14からのAC電圧であり、また電力変換器18の出力はDCリンク12上のDC電圧である。AC永久磁石機械14から電力変換器18へ電力が流れる動作は、しばしば回生制動モードの動作と称されており、これは、例えば、車両において、下り坂で速度を所与の値に保持すること、又は車両を減速することが望ましい場合に有用である。電力変換器18は、各々の相枝路に2つの直列接続のスイッチング装置を持つ典型的な三相インバータ逆電力変換器である。例えば、装置20及び22が第1の相枝路を形成し、装置24及び26が第2の相枝路を形成し、装置28及び30が第3の相枝路を形成する。装置20乃至30は、例えば、シリコンIGBT、MOSFET、シリコンバイポーラダーリントン電力トランジスタ、GTO、SCR、又はIGCT型装置のような、通常のシリコン半導体スイッチング装置である。ダイオード32,34,36,38,40,42が、それぞれのシリコンスイッチング装置20~30の両端間に逆並列関係に結合される。図2は、本発明の一実施形態に従った永久磁石機械駆動システム44を例示する。駆動システム44は、DC電源電圧VS48を持つDCリンク46を含む。駆動システム44は、DC電源電圧VS48を供給する電源50を含む。駆動システム44は、DCリンク46を電源50に結合し又は該電源から切り離すために、好ましくは2つの接触器C1及びC252及び54、又は少なくとも1つの接触器C1を含む。一実施形態では、電源50は、AC電源58と、AC電源58の電圧をDCリンク又は電源電圧VSへ変換するように構成された整流器56とを含む。別の実施形態では、電源50は、蓄電池、燃料電池、又は関連した電力用電子変換器を備えたフライホイールのような、DC電源58を含む。更に別の実施形態では、電源50は、電源電圧をDCリンク又は電源電圧VSへ昇圧する両方向DC-DC電圧変換器56に結合された、蓄電池、燃料電池、ウルトラキャパシタ、又は関連した電力用電子変換器を備えたフライホイールのような、DC電源58を含む。DCリンク46はDC出力電圧VDC60を電力変換器又はインバータ62へ供給する。正のDC線路66と負のDC線路68との間に入力フィルタコンデンサ64が例示されているが、これは、正及び負の線路66及び68の間の電力品質を保証するために電源50からの高周波電流に対してフィルタ機能を提供するように作用する。電力変換器62はDCリンク46からDC入力電圧VDC60を受け取って、以下に詳しく述べるように、永久磁石機械70を駆動するための適当な形のAC電力を供給するようにDC入力電圧を変換する。駆動システム44はまた制御器72を含み、この制御器72は、VS48、VDC60からの検知された電圧入力、機械70からの速度センサ入力、オペレータ入力、並びに電力変換器62内で生じ得る故障の検出に基づいて、接触器C1及びC252及び54を開閉する手段を含む。制御器72はまた、両方向DC-DC昇圧変換器56への昇圧電力指令を制御する手段も含む。一実施形態によれば、電力変換器62は、複数のスイッチング装置74,76,78,80,82,84を持つ三相DC-ACインバータである。各スイッチング装置74~84は、炭化珪素SiCMOSFET86,88,90,92,94,96と、関連した逆並列ダイオード98,100,102,104,106,108とを含む。SiCは、高電圧及び高電力用途のためにシリコンに代わるものとして魅力的である材料特性を持つ結晶性物質である。例えば、SiCは、漏洩電流を非常に小さくする大きなバンドギャップを有しており、これにより、動作する温度を高くし得る。実際に、SiC基板上に製造された半導体装置は、200°Cを超える温度に耐えることができる。SiCはまた、シリコンよりも約10倍高い降伏電界を持ち、且つシリコンよりも約3倍大きい熱伝導度を持ち、その結果、SiC回路ではより高い出力密度に対処することができる。更に、SiCでは電子移動度が高いので、高速のスイッチングが可能になる。従って、SiCは、次世代の電力用半導体装置の製造にとって有利な材料と考えられている。このような装置としては、例えば、ショットキーダイオード、サイリスタ、及びMOSFETが挙げられる。図2で左から右へ進むと、スイッチング装置74及び76が第1の出力相110に関連しており、スイッチング装置78及び80が第2の出力相112に関連しており、またスイッチング装置82及び84が第3の出力相114に関連している。図2には三相電力変換器及び三相永久磁石機械70が例示されているが、当業者には、本発明の実施形態が単相又は他の多相の実施形態に等しく適用可能であることが理解されよう。例えば、別の実施形態では、様々な相数を持つ、例えば、n=1、2、4、5、7、又はそれより大きい数として、n相を持つ構成が含まれ、その場合、電力変換器の各相は装置86,88と同様な複数のスイッチング装置を含み、各々の装置にはダイオード98,100と同様な逆並列ダイオードが付設される。電力変換器62は永久磁石機械70を駆動する。一実施形態では、永久磁石機械70は、例えば、電気自動車を駆動する牽引電動機のような、永久磁石回転子116及び固定子118を含む牽引電動機である。永久磁石回転子116のような永久磁石回転子は、様々な実施形態に従って、表面取付け、内部又は埋込み永久磁石回転子として構成することができる。別の実施形態では、永久磁石機械70は、例えば、ハイブリッド電気自動車HEV又はプラグイン式ハイブリッド電気自動車PHEVの動作に役立つ電力を発生するために補助電源装置APU内の熱機関に結合された永久磁石交流発電機のような、永久磁石回転子116及び固定子118を含む交流発電機である。SiC-MOSFET86~96の高電圧定格により、永久磁石機械70は非制御発電モードについて心配することなく高い逆起電力を持つように設計することができ、その結果として永久磁石機械70の出力密度を有意に増大させることができる。すなわち、SiC-MOSFET86~96は、永久磁石機械70の非制御発電モード中のDCリンク電圧を超える電圧定格を持つ。市販の路上走行EV、HEV及びPHEVにおける従来のシリコンIGBT電力モジュール使用の電力変換器回路は、典型的には、約600Vの電圧定格を持ち、或いはSUV、トラック及びバスを含む幾分大形の又は高性能の車について1200Vの電圧定格を持つ。一実施形態によれば、SiC-MOSFET86~96は、約3~4kVの電圧定格を持つゼネラルエレクトリック社製の高電圧SiC-MOSFETである。高出力密度多相永久磁石機械70と組み合わせた組合せ高電圧SiC電力変換器62は、出力密度を2~4倍以上にすることができると共に、電力変換器62に対する制御が失われた期間又は電力変換器62内の電力モジュールへのゲート駆動が失われた期間中での耐故障性がかなり改善される。SiC-MOSFET86~96は従来のシリコンMOSFETよりも物理的に小さくなるように製造することができるので、SiC-MOSFET86~96は自動車環境内にパッケージ化することができ、またより高い温度で動作させることができる。永久磁石機械70の過大な起電力電圧は電源50のDC電源58を損傷することがある。そのため、一実施形態では、制御器72は、電力変換器62における故障及び電力変換器62の関連ゲート駆動回路の故障を検出するように構成される。例えば、線間逆起電力がDC電源58の電圧定格の閾値百分率内にある場合に故障を検出することができる。故障が検出された場合、制御器72はDC電源58を電力変換器62から切断又は知り離すことができる。この結果、電力変換器62内の故障状態中に永久磁石機械70によって発生される過大な起電力電圧が、DC電源58に対して過電圧損傷を生じさせることはない。SiC電力変換器62及びその関連構成部品86~96の高電圧定格は、たとえ機械70が高速度で動作している間に潜在的な故障が生じても、高出力永久磁石機械70からの逆起電力に耐える。従って、本発明の一実施形態によれば、電気駆動システムが、回転子及び固定子を持つ永久磁石機械と、前記永久磁石機械に電気的に結合されていて、前記永久磁石機械を駆動するためにDCリンク電圧をAC出力電圧に変換するように構成された電力変換器とを含む。前記電力変換器は、永久磁石機械の最高速度における永久磁石機械のピーク線間逆起電力を超える電圧定格を持つ複数のSiCスイッチング装置を含む。本発明の別の実施形態によれば、電気駆動システムを製造する方法が、複数のSiCスイッチング装置を持っていて、電源に結合可能であるSiC電力変換器を設ける工程を含む。本方法はまた、最高速度において電源のDCリンク電圧よりも大きいピーク線間逆起電力を持つ永久磁石機械を設ける工程と、前記永久磁石機械を駆動するために前記永久磁石機械に前記SiC電力変換器を結合する工程とを含む。本発明の更に別の実施形態によれば、自動車駆動システムが、永久磁石回転子及び固定子を持つ電動機を含む。本駆動システムはまた、DCリンクを含むと共に、前記永久磁石電動機を駆動するために前記DCリンクと前記永久磁石回転子との間に電気的に結合された電力変換器を含む。前記電力変換器は、前記永久磁石電動機の前記固定子に発生され得る最大逆起電力よりも高い動作電圧定格を持つ複数のSiCスイッチング装置を有する。本明細書は、最良の実施形態を含めて、本発明を開示するために、また当業者が任意の装置又はシステムを作成し使用し、任意の採用した方法を遂行すること含めて、本発明を実施することができるようにするために、幾つかの例を使用した。本発明の特許可能な範囲は特許請求の範囲の記載に定めており、また当業者に考えられる他の例を含み得る。このような他の例は、それらが特許請求の範囲の文字通りの記載から実質的に差異のない構造的要素を持つ場合、或いはそれらが特許請求の範囲の文字通りの記載から実質的に差異のない等価な構造的要素を含む場合、特許請求の範囲内にあるものとする。"