電力変換装置の制御方法
【課題】複数の電源が出力する直流電力を脈動させずに、電力の配分を行いながらモータを駆動する電力変換器の制御方法を提供する。
【解決手段】第１の直流電源１０、及び第２の直流電源１１の単位時間当たりの出力電力を指令する電源電力指令値に基づいて、前記各直流電源の最終電力配分指令を生成するステップと、電力変換装置の各相の電圧指令を生成するステップと、最終電力配分指令に各相の電圧指令を加算して、最終的な出力電圧指令を生成するステップとを有する。そして、最終的な出力電圧指令が第１の直流電源の出力電圧未満である場合には、第１，第３スイッチを切り換えて負荷に電力を供給し、最終的な出力電圧指令が第１の直流電源の出力電圧以上である場合には、第２、第３スイッチを切り換えて負荷に電力をする。また、最終電力配分指令を変化させる周期を、電源電力指令値が変化する周期よりも短くする。
【解決手段】第１の直流電源１０、及び第２の直流電源１１の単位時間当たりの出力電力を指令する電源電力指令値に基づいて、前記各直流電源の最終電力配分指令を生成するステップと、電力変換装置の各相の電圧指令を生成するステップと、最終電力配分指令に各相の電圧指令を加算して、最終的な出力電圧指令を生成するステップとを有する。そして、最終的な出力電圧指令が第１の直流電源の出力電圧未満である場合には、第１，第３スイッチを切り換えて負荷に電力を供給し、最終的な出力電圧指令が第１の直流電源の出力電圧以上である場合には、第２、第３スイッチを切り換えて負荷に電力をする。また、最終電力配分指令を変化させる周期を、電源電力指令値が変化する周期よりも短くする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電力変換装置の制御方法に係り、特に、直流電力の脈動を抑制する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、ＤＣ／ＤＣコンバータを介さずに燃料電池とバッテリーの組み合わせに限らず、複数の電源電力を利用・配分し、全体の設置スペースを削減し、電力損失を低減可能な電力変換器の制御方法が、特開２００６−１２１８１２号公報（特許文献１）に示されている。該特許文献１には、オフセット量を調節して電力配分を行うことを目的としている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００６−１２１８１２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上述した特許文献１に開示された制御方法においては、電力の配分割合が一定である場合、オフセット量も一定であったため、複数の電源が出力する直流電力が脈動するという問題点があった。
【０００５】
本発明は、このような従来の課題を解決するためになされたものであり、その目的とするところは、複数の電源が出力する直流電力を脈動させずに、電力の配分を行いながらモータを駆動する電力変換器の制御方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明では、第１の直流電源、及び第２の直流電源の単位時間当たりの出力電力を指令する電源電力指令値に基づいて、前記各直流電源の最終電力配分指令を生成するステップと、電力変換装置の各相の電圧指令を生成するステップと、最終電力配分指令に、前記各相の電圧指令を加算して、最終的な出力電圧指令を生成するステップと、最終的な出力電圧指令が前記第１の直流電源の出力電圧未満である場合には、前記第１，第３スイッチを切り換えて前記負荷に電力を供給するステップと、前記最終的な出力電圧指令が前記第１の直流電源の出力電圧以上である場合には、前記第２、第３スイッチを切り換えて前記負荷に電力を供給するステップと、を備える。そして、最終電力配分指令を変化させる周期を、前記電源電力指令値が変化する周期よりも短くする。
【発明の効果】
【０００７】
本発明では、第１の直流電源、及び第２の直流電源の出力電力を、ある一定期間の平均電力は電源電力指令値に追従させながら、瞬時の電源電力を変化させることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明に係る電力変換装置の構成を示すブロック図である。
【図２】本発明に係る電力変換装置に用いられる電力変換器の回路図である。
【図３】本発明に係る電力変換装置に用いられる電力変換器の、Ｕ相のスイッチのオン、オフ状態の一例を示す説明図である。
【図４】本発明に係る電力変換装置に用いられる電力変換器の、Ｕ相のスイッチのオン、オフ状態の一例を示す説明図である。
【図５】本発明に係る電力変換装置に用いられる電力変換器の、Ｕ相のスイッチのオン、オフ状態の一例を示す説明図である。
【図６】本発明に係る電力変換装置の、電力配分オフセット手段の構成を示すブロック図である。
【図７】本発明に係る電力変換装置に用いられる電力変換器の、Ｕ相のスイッチ構成を示す示す説明図である。
【図８】本発明に係る電力変換装置に用いられる電力変換器の、出力電圧指令値の三角波比較によるＵ相スイッチのオン、オフ動作を示すタイミングチャートである。
【図９】本発明の第１実施形態に係る電力変換装置の、最終電力配分指令生成手段の構成を示すブロック図である。
【図１０】本発明の第２実施形態に係る電力変換装置の、最終電力配分指令生成手段の構成を示すブロック図である。
【図１１】本発明の第２実施形態に係る電力変換装置の、基本電力配分指令制限手段の構成を示すブロック図である。
【図１２】本発明の第３実施形態に係る電力変換装置の、最終電力配分指令生成手段の構成を示すブロック図である。
【図１３】本発明の第３実施形態に係る電力変換装置の、電源電力指令値出力手段の構成を示すブロック図である。
【図１４】本発明の第４実施形態に係る電力変換装置の、最終電力配分指令生成手段の構成を示すブロック図である。
【図１５】本発明の第４実施形態に係る電力変換装置の、補正電力配分指令出力手段の構成を示すブロック図である。
【図１６】本発明の第４実施形態に係る電力変換装置の、電力配分補正値生成手段の構成を示すブロック図である。
【図１７】本発明の第４実施形態に係る電力変換装置の、補正電力配分指令生成手段の構成を示すブロック図である。
【図１８】本発明の第５実施形態に係る電力変換装置の、最終電力配分指令生成手段の構成を示すブロック図である。
【図１９】本発明の第５実施形態に係る電力変換装置の、補正電力配分指令出力手段の構成を示すブロック図である。
【図２０】本発明の第５実施形態に係る電力変換装置の、電力配分補正値生成手段の構成を示すブロック図である。
【図２１】本発明の第６実施形態に係る電力変換装置の、最終電力配分指令生成手段の構成を示すブロック図である。
【図２２】本発明の第６実施形態に係る電力変換装置の、補正電力配分指令出力手段の構成を示すブロック図である。
【図２３】本発明の第６実施形態に係る電力変換装置の、電力配分補正値生成手段の構成を示すブロック図である。
【図２４】本発明の第７実施形態に係る電力変換装置の、最終電力配分指令生成手段の構成を示すブロック図である。
【図２５】本発明の第７実施形態に係る電力変換装置の、電源電力指令値出力手段の構成を示すブロック図である。
【図２６】最終電力配分指令の一例を示す特性図である。
【図２７】最終電力配分指令の一例を示す特性図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。図１は、本発明に係る制御方法が適用される電力変換装置の構成を示すブロック図、図２は、該電力変換装置に設けられる電力変換器８及びその周辺機器の構成を示す回路図である。図２に示す電力変換器８は、互いに直列に接続された第１の直流電源１０、及び第２の直流電源１１を有し、これらの直流電源１０，１１より出力する電力を変換して３相交流モータ１７に供給し、該モータ１７を駆動する機能を備える。即ち、該電力変換器８の負荷は、３相交流モータ１７（以下、単に「モータ」と称する）である。
【００１０】
図２に示すように、第１の直流電源１０のマイナス側端子は母線１４に接続され、第２の直流電源１１のプラス側端子は母線１６に接続され、更に、第２の直流電源１１のマイナス側端子と、第１の直流電源１０のプラス側端子が共通の母線１５に接続されている。
【００１１】
また、母線１４と、モータ１７の各相（Ｕ、Ｖ、Ｗ相）の端子間には、一般的に知られている３相インバータの下アームと同様に、半導体スイッチ７ａ，８ａ，９ａ（第３のスイッチ；以下、単に「スイッチ」と称する）とダイオード７ｂ，８ｂ，９ｂの組が接続される。即ち、モータ１７のＵ相端子は、スイッチ７ａとダイオード７ｂの組を介して母線１４に接続され、Ｖ相端子は、半導体スイッチ８ａとダイオード８ｂの組を介して母線１４に接続され、Ｗ相端子は、半導体スイッチ９ａとダイオード９ｂの組を介して母線１４に接続されている。
【００１２】
更に、母線１５と、モータ１７の各相の端子間には、双方向の導通を制御可能なスイッチ１ａ、１ｂの組、２ａ、２ｂの組、及び３ａ、３ｂの組がそれぞれ接続されている。即ち、モータ１７のＵ相端子は、スイッチ１ａ、１ｂの組（第２のスイッチ）を介して母線１５に接続され、Ｖ相端子は、スイッチ２ａ、２ｂの組（第２のスイッチ）を介して母線１５に接続され、Ｗ相端子は、スイッチ３ａ、３ｂの組（第３のスイッチ）を介して母線１５に接続されている。
【００１３】
同様に、母線１６と、モータ１７の各相の端子間には、双方向の導通を制御可能なスイッチ４ａ、４ｂの組（第１のスイッチ）、５ａ、５ｂの組（第１のスイッチ）、及び６ａ、６ｂの組（第１のスイッチ）がそれぞれ接続されている。即ち、モータ１７のＵ相端子は、スイッチ４ａ、４ｂの組を介して母線１６に接続され、Ｖ相端子は、スイッチ５ａ、５ｂの組を介して母線１６に接続され、Ｗ相端子は、スイッチ６ａ、６ｂの組を介して母線１６に接続されている。
【００１４】
更に、母線１４と、母線１５の間には平滑コンデンサ１２が設けられ、母線１５と、母線１６の間には平滑コンデンサ１３が設けられている。
【００１５】
このように構成される電力変換器８の出力端子に生じる電位は、第１の直流電源１０の電圧をＶdc1、第２の直流電源１１の電圧をＶdc2とし、モータ１７のＵ相端子に着目すると、以下のように考えることができる。
【００１６】
図３は、スイッチ１ａ、１ｂの組が共にオフ、スイッチ４ｂがオンの状態を示している。この場合、モータ１７のＵ相端子の電位は、２つの直流電源１０、１１を直列に接続した場合に生じる電圧（Ｖdc1＋Ｖdc2）に基づき、スイッチ４ａと７ａのオン、オフ操作によって動作するインバータと同等に動作させることができる。なお、図３において、点線で囲むスイッチ１ａ、１ｂは、オフ状態であることを示している。
【００１７】
他方、図４は、スイッチ４ａ、４ｂの組が共にオフ、スイッチ１ｂがオンの状態を示している。この場合、モータ１７のＵ相端子の電位は、第１の直流電源１０の電圧Ｖdc1に基づき、スイッチ１ａと７ａのオン、オフ操作によって動作するインバータと同等に動作させることができる。なお、図４において、点線で囲むスイッチ４ａ、４ｂは、オフ状態であることを示している。
【００１８】
また、図５は、スイッチ７ａがオフで、スイッチ１ａ、４ｂがオンの状態を示している。この場合、モータ１７のＵ相端子の電位は、第２の直流電源１１の電圧Ｖdc2に基づき、スイッチ１ｂと４ａのオン、オフ操作によって動作するインバータと同等に動作させることができる。なお、図５において、点線で囲むスイッチ７ａは、オフ状態であることを示している。
【００１９】
これらの動作は、他の相（Ｖ相、Ｗ相）の端子についても、同様に考えることができ、２つの直流電源１０，１１を同時に利用して、または片方のみを利用して、モータ１７を駆動することができる。
【００２０】
また、図１に示すように、電力変換器８は制御装置４に接続されている。該制御装置４は、トルク制御手段４-1と、電流制御手段４-2と、ｄｑ／３相変換手段４-3と、電力配分オフセット手段４-4と、ＰＷＭパルス生成手段４-5、及び３相／ｄｑ変換手段４-7を備えている。
【００２１】
トルク制御手段４-1は、外部より与えられるトルク指令、及びモータ１７の回転速度に基づいて、モータ１７のｄ軸電流の指令値ｉｄ*と、ｑ軸電流の指令値ｉｑ*を演算する。このｄ軸電流の指令値ｉｄ*、ｑ軸電流の指令値ｉｑ*は、電流制御手段４-2に出力される。
【００２２】
電流制御手段４-2は、ｄｑ軸電流指令値ｉｄ*、ｉｑ*と、ｄｑ軸電流値ｉｄ、ｉｑに基づいて、これらを一致させるための電圧指令値ｖｄ*、ｖｑ*を演算する。ここで、ｄｑ軸電流値ｉｄ、ｉｑは、３相／ｄｑ変換手段４-７により、３相電流ｉｕ、ｉｖから求められる。
【００２３】
ｄｑ／３相変換手段４-3は、ｄｑ軸電圧指令値ｖｄ*、ｖｑ*を、３相の電圧指令ｖｕ、ｖｖ、ｖｗに変換する。これらの電圧指令ｖｕ、ｖｖ、ｖｗは、電圧配分オフセット手段４-4に出力される。
【００２４】
電力配分オフセット手段４-4は、本発明の特徴的な構成であり、第１の直流電源１０からモータ１７に供給する電力Ｐａと、第２の直流電源１１からモータ１７に供給する電力Ｐｂの分配目標値に応じて、各電圧指令ｖｕ，ｖｖ，ｖｗをオフセットし、出力電圧指令ｖｕ_cmd，ｖｖ_cmd，ｖｗ_cmdを生成する。詳細は後述する。
【００２５】
ＰＷＭパルス生成手段４-5は、出力電圧指令ｖｕ_cmd，ｖｖ_cmd，ｖｗ_cmdに基づいて電力変換器８に設けられる各半導体スイッチ（図２参照）をオン、オフ操作するためのＰＷＭパルスを生成する。
【００２６】
次に、図６を参照して、図１に示した電力配分オフセット手段４-4の詳細について説明する。図６に示すように、電力配分オフセット手段４-4は、最終電力配分指令生成手段５-1を備え、各電圧指令ｖｕ，ｖｖ，ｖｗに対して、最終電力配分指令（後述）、及び第１の直流電源１０の電圧（Ｖdc1）を加算することにより、出力電圧指令ｖｕ_cmd，ｖｖ_cmd，ｖｗ_cmdを生成して出力する。
【００２７】
次に、図９を参照して、図６に示した最終電力配分指令生成手段５-1の詳細について説明する。図９に示すように、最終電力配分指令生成手段５-1は、基本電力配分指令生成手段６-2、及び最終電力配分指令出力手段６-3を備え、ｄｑ軸電流指令値ｉｄ*，ｉｑ*、ｄｑ軸電圧指令ｖｄ*，ｖｑ*、第１電源配分割合rto_vdc1、各相の電流ｉｕ，ｉｖ，ｉｗ、各電圧指令ｖｕ，ｖｖ，ｖｗに基づいて、最終電力配分指令を出力する。
【００２８】
基本電力配分指令生成手段６-2は、第２の直流電源１１の出力電力と、第２の直流電源１１の電源電力指令Ｐdc2_cmdが略同一となるように、基本電力配分指令Ｐdist_basisを生成する。
【００２９】
Ｕ、Ｖ、Ｗの各相電流ｉｕ，ｉｖ，ｉｗ、及び各相の電圧指令ｖｕ，ｖｖ，ｖｗ、基本電力配分指令Ｐdist_basisと、第２の直流電源１１の電源電力指令値Ｐdc2_cmdの関係式を、次の（１）式に示し、これを変形して（２）式が得られる。
【数１】
【００３０】
ここで、第２の直流電源１１の電力配分指令をＰdist_cmdとすると、第２の直流電源１１が出力を担当する電圧の範囲は、Ｕ相で示すと（ｖｕ−Ｐdist_cmd）≧０のときである（そうでない場合には、第１の直流電源１０のみによる電圧供給となる）。そのため、（ｖｕ−Ｐdist_cmd）＜０のときには電力を出力しないため、ｉｕ＝０とする。同様に、（ｖｖ−Ｐdist_cmd）＜０のときは、ｉｖ＝０とし、（ｖｗ−Ｐdist_cmd）＜０のときは、ｉｗ＝０とする。
【００３１】
以上をまとめると、（ｖｕ−Ｐdist_cmd）＜０のときはｉｕ＝０、（ｖｖ−Ｐdist_cmd）＜０のときはｉｖ＝０、（ｖｗ−Ｐdist_cmd）＜０のときはｉｗ＝０という条件下で、上述した（２）式により、基本電力配分指令Ｐdist_basisを求め、出力する。
【００３２】
このようにすることで、電源電力指令Ｐdc2_cmd、各相の電流ｉｕ，ｉｖ，ｉｗ、電圧指令ｖｕ，ｖｖ，ｖｗに基づき、制御を行う時点での最新情報より逐次計算を行って、基本電力配分指令Ｐdist_basisを生成するので、瞬時毎の電力配分を高精度に行うことができる。
【００３３】
図９に示す最終電力配分指令出力手段６−3は、入力された基本電力配分指令Ｐdist_basisを最終電力配分指令として出力する。こうして求めた最終電力配分指令Ｐdist_basisを出力することにより、図６に示す電力配分オフセット手段４-4にて、各相の電圧指令ｖｕ，ｖｖ，ｖｗにＰdist_basisを加算して、補正した電圧指令ｖｕ*，ｖｖ*，ｖｗ*を生成する。更に、第１の直流電源の出力電圧Ｖdc_1を加算して、各相の出力電圧指令ｖｕ_cmd、ｖｖ_cmd、ｖｗ_cmdを求める。図１に示すＰＷＭパルス生成手段４-5は、この出力電圧指令ｖｕ_cmd、ｖｖ_cmd、ｖｗ_cmdに基づいてＰＷＭパルスを生成するので、モータ１７に供給される直流電力の脈動を抑えることができる。
【００３４】
次に、図１に示したＰＷＭパルス生成手段４-5の動作を、図８に示すタイミングチャートを参照して説明する。同図に示すように、ＰＷＭパルス生成手段４-5は、上段三角波（同図（ａ）参照）と、この上段三角波とは位相が１８０度異なる下段三角波（同図（ｂ）参照）を出力可能である。下段三角波の振幅は、第１の直流電源１０の電圧Ｖ_dc1と等しく、上段三角波の振幅は第２の直流電源１１の電圧Ｖ_dc2と等しい。これら三角波の底辺及び頂点は、図２に示した各母線１４，１５，１６の電位に相当している。即ち、下段三角波の底辺の電位は母線１４の電位に対応し、上段三角波の底辺（下段三角波の頂点）の電位は母線１５の電位に対応し、上段三角波の頂点の電位は母線１６の電位に対応している。なお、上段三角波と下段三角波には、位相差を設けずとも、同様な電位切替動作が可能である。
【００３５】
図７は、Ｕ相の各半導体スイッチ１ａ、１ｂ、４ａ、４ｂ、７ａのみを記載した回路図であり、上段、下段の各三角波と、出力電圧指令ｖｕ_cmdとの比較の結果、各半導体スイッチのオン、オフの状態を、次のような考えに基づいて行う。
【００３６】
まず、第１の直流電源１０のみで構成するインバータ回路を、下段三角波と出力電圧指令ｖｕ_cmdとの比較で駆動する場合を考える。図７に示すスイッチ１ｂはオン、４ａはオフの状態であり、半導体スイッチ１ａと７ａのオン、オフ操作を、次の（１）、（２）のように決定する。
【００３７】
（１）（出力電圧指令）＜（下段三角波）の場合に、１ａをオフ、７ａをオン、１ｂをオン、４ａをオフ、４ｂをオフとする。
【００３８】
（２）（出力電圧指令）＞（下段三角波）の場合に、１ａをオン、７ａをオフ、１ｂをオン、４ａをオフ、４ｂをオフとする。
【００３９】
次に、第２の直流電源１１のみで構成するインバータ回路を、上段三角波と出力電圧指令との比較で駆動する場合を考える。スイッチ１ａはオン、７ａはオフの状態であり、スイッチ１ｂと４ａのオン、オフ操作を、次の（３）、（４）のように決定する。
【００４０】
（３）（出力電圧指令）＜（上段三角波）の場合に、４ａをオフ、１ｂをオン、４ｂをオフ、１ａをオン、７ａをオフとする。
【００４１】
（４）（出力電圧指令）＞（上段三角波）の場合に、４ａをオン、１ｂをオフ、４ｂをオン、１ａをオン、７ａをオフとする。
【００４２】
上記の各三角波との比較をまとめると、次の（５）〜（７）に示す如くのスイッチの選択方法を取得することができる。
【００４３】
（５）（出力電圧指令）＜（下段三角波）の場合に、１ａをオフ、７ａをオン、１ｂをオン、４ａをオフとする。
【００４４】
（６）（下段三角波）＜（出力電圧指令）＜（上段三角波）の場合に、１ａをオン、７ａをオフ、１ｂをオン、４ａをオフ、４ｂをオフとする。
【００４５】
（７）（出力電圧指令）＞（上段三角波）の場合に、１ａをオン、７ａをオフ、１ｂをオフ、４ａをオン、４ｂをオンとする。
【００４６】
図８の（ｃ）〜（ｇ）は、Ｕ相の各半導体スイッチのオン、オフ動作を示すタイミングチャートであり、上記した条件によりオン、オフ動作している。
【００４７】
図２６、図２７は、相電圧指令（ｖｕ、ｖｖ、ｖｗ）、及び補正した相電圧指令（ｖｕ*、ｖｖ*、ｖｗ*）の変化と、最終電力配分指令の変化を示す特性図である。同図において、横軸は時間を示し、縦軸は電圧を示している。
【００４８】
このようにして、第１実施形態に係る電力変換装置の制御方法では、第１の直流電源１０、及び第２の直流電源１１の出力電力を、ある一定期間の平均電力は電源電力指令値に追従させながら、瞬時の電源電力を変化させることができる。
【００４９】
また、第１の直流電源１０、及び第２の直流電源１１の出力電力の脈動を抑えるように最終電力配分指令を変化させるので、電気角一周期の平均が電力指令値と等価になるのではなく、瞬時瞬時の電力配分を指令値と等価とすることができる。また直流電力の脈動が小さくなるため、直流電流の脈動が小さくなる。よって、電源内部のインピーダンスと電流脈動によって電源が発熱する荷を抑えることができる。
【００５０】
更に、モータ１７の相電流周波数とモータ１７の相数に基づいて最終電力配分指令値を変化させるため、モータ１７の相電流周波数とモータ１７の相数に依存する電力脈動を抑えることができる。また、モータ１７の相電流周波数とモータ１７の相数に依存する電力脈動に合わせて最終電力配分指令値を変化させるので、電力脈動量を高効率に大きくすることができる。
【００５１】
また、電源電力指令値と相電流値、電力指令値より基本電力配分指令値を生成するので、瞬時値を用いて基本電力配分指令値を生成することができる。
【００５２】
このように、基本電力配分指令を生成して出力することで、第１の直流電源１０及び第２の直流電源１１の出力電力の脈動を抑えるように、最終電力配分指令（本実施形態では、基本電力配分指令Ｐdist_basisと同一）を変化させるので、電気角一周期の平均が電力指令と等価になるのではなく、瞬時毎の電力配分を指令値と等価とすることができる。また、直流電力の脈動が小さくなるため、直流電流の脈動を小さく抑えることができる。その結果、電源内部のインピーダンスと電流脈動によって電源が発熱することを抑制することができる。
【００５３】
次に、本発明の第２実施形態について説明する。第２実施形態は、前述した第１実施形態と対比して、最終電力配分指令生成手段５-1の構成のみが相違するので、この部分のみを説明する。図１０は、第２実施形態に係る最終電力配分指令生成手段５-1の構成を示すブロック図である。図１０に示すように、第２実施形態に係る最終電力配分指令生成手段５-1は、前述した図９と対比して、基本電力配分指令生成手段６-2と、最終電力配分指令出力手段６-3との間に、基本電力配分指令制限手段６-4を追加した構成となっている。
【００５４】
図１０に示す基本電力配分指令生成手段６-2は、第２の直流電源１１の出力電力（Ｐdc1）と、第２の直流電源１１の電源電力指令（Pdc2_cmd）がほぼ同一とになるように、基本電力配分指令を生成する。具体的には、各相の相電流ｉｕ，ｉｖ，ｉｗと、各相の電圧指令ｖｕ，ｖｖ，ｖｗと、前回の基本電力配分指令(Pdist_basis_the_last)と、に基づいて直流の電力脈動を推定し、基本電力配分指令（Pdist_basis）を生成する。
【００５５】
ここで、第２の直流電源１１が出力を担当する電圧の範囲は、Ｕ相で示すと、（ｖｕ−Ｐdist_basis_the_last）≧０のときである。そのため、（ｖｕ−Ｐdist_basis_the_last）＜０のときには電力を出力しないため、ｉｕ＝０とする。
【００５６】
同様に、（ｖｖ−Ｐdist_basis_the_last）＜０のときは、ｉｖ＝０とし、（ｖｗ−Ｐdist_basis_the_last）＜０のときは、ｉｗ＝０とする。
【００５７】
その上で、次の（３）式より、第２の直流電源１１の直流推定電力（Ｐdc2_est）を生成する。
【００５８】
Ｐdc2_est＝ｉｕ×（ｖｕ−Ｐdist_basis_the_last）
＋ｉｖ×（ｖｖ−Ｐdist_basis_the_last）
＋ｉｗ×（ｖｗ−Ｐdist_basis_the_last） …（３）
そして、次の（４）式により、第２の直流電源１１の直流推定電力（Ｐdc2_est）と、第２の直流電源１１の電源電力指令値（Ｐdc2_cmd）の差を、推定電力脈動（Ｐmotion_est）とする。
【００５９】
Ｐmotion_est＝Ｐdc2_est−Ｐdc2_cmd …（４）
その後、推定電力脈動（Ｐmotion_est）、モータトルク、モータ回転数、及びモータ回転角を軸に取ったマップ（図示省略）を参照することにより、今回の基本電力配分指令と前回の基本電力配分指令との差分を算出し、この差分を前回の基本電力配分指令（Ｐdist_basis_the_last)に加算することで、今回の基本電力配分指令（Ｐdist_basis）を生成する。
【００６０】
こうして予め推定電力脈動（Ｐmotion_est）を推定することにより、基本電力配分指令（Ｐdist_basis）を生成することができる。生成した基本電力配分指令（Ｐdist_basis）は、基本電力配分指令制限手段６-4に出力される。
【００６１】
基本電力配分指令制限手段６-4は、各相の電圧指令（ｖｕ，ｖｖ，ｖｗ）と、直流電源電圧（Ｖdc1，Ｖdc2）に基づいて、基本電力配分指令の上限（upper_limit）、下限（lower_limit）を生成し、基本電力配分指令に制限を加えて制限手段出力を出力する。
【００６２】
次に、図１０に示した基本電力配分指令制限手段６-4の詳細について、図１１を参照して説明する。
【００６３】
上限（upper_limit）の生成方法は、次の（５）式により、第２の直流電源の電圧（Ｖdc2）と各相の電圧指令（ｖｕ，ｖｖ，ｖｗ）の最大値ＭＡＸ（ｖｕ，ｖｖ，ｖｗ）の差を、上限(upper_limit)とする。
【００６４】
upper_limit＝Ｖdc2−ＭＡＸ（ｖｕ，ｖｖ，ｖｗ） …（５）
下限（lower_limit）の生成方法は、次の（６）式により、第１の直流電源の電圧（Ｖdc1）と各相の電圧指令（ｖｕ，ｖｖ，ｖｗ）の最小値ＭＩＮ（ｖｕ，ｖｖ，ｖｗ）の和のマイナスを下限（lower_limit）とする。
【００６５】
lower_limit＝−Ｖdc1−ＭＩＮ（ｖｕ，ｖｖ，ｖｗ） …（６）
そして、上限（upper_limit）、下限（lower_limit）を上記（５）、（６）式のように定め、基本電力配分指令に制限を加えた信号を、制限手段出力として最終電力配分指令出力手段６-3に出力する。このようにすることで、モータ１７の駆動を安定させながら、電力配分を行うことができる。
【００６６】
図１０に示す最終電力配分指令出力手段６-3は、入力された制限手段出力を、最終電力配分指令として出力する。
【００６７】
このようにして、第２実施形態に係る電力変換装置の制御方法では、予め電力脈動の値を推定することで、脈動値と電源電力指令値より予め定めた値を生成することができる。また、求めた基本電力配分指令値に制限を加えることによって、モータの駆動を安定させながら電力配分を行うことができる。
【００６８】
更に、制限手段を通過した基本電力配分指令値を出力することによってモータへ電力は安定させた状態で直流電力の脈動を抑えることが出来る。
【００６９】
こうして、モータ１７の駆動を安定させながら、第１の直流電源１０、及び第２の直流電源１１の出力電力の脈動を抑制するように、最終電力配分指令を変化させるので、電気角一周期の平均が電力指令と等価になるのではなく、瞬時毎の電力配分を指令値と等価とすることができる。また、直流電力の脈動が小さくなるため、直流電流の脈動が小さくなる。よって、電源内部のインピーダンスと電流脈動によって電源が発熱することを抑制することができる。
【００７０】
次に、本発明の第３実施形態について説明する。第３実施形態は、前述した第１実施形態と対比して、最終電力配分指令生成手段５-1の構成のみが相違するので、この部分のみを説明する。
【００７１】
図１２は、第３実施形態に係る最終電力配分指令生成手段５-1の構成を示すブロック図である。図１２に示すように、第３実施形態に係る最終電力配分指令生成手段５-1は、前述した図９と対比して、基本電力配分指令生成手段６-2と、最終電力配分指令出力手段６-3との間に、基本電力配分指令制限手段６-4を追加し、更に、電源電力指令出力手段６-1、及び、電力指令補正値生成手段６-5が追加された構成となっている。
【００７２】
図１３は、図１２に示す電源電力指令出力手段６-1の詳細な構成を示すブロック図である。図示のように、該電源電力指令出力手段６-1は、まず、次の（７）式によりモータ１７の電力（Ｐm）を計算する。
【００７３】
Ｐm＝ｉｄ*×ｖｄ*＋ｉｑ*×ｖｑ* …（７）
更に、モータ電力（Ｐm）、配分割合（rto_vdc1）、及び電力指令補正値（Ｐdc_cmp）に基づき、次の（８）、（９）式により、各直流電源１０，１１の電力指令（Ｐdc1_cmd，Ｐdc2_cmd）を計算し出力する。
【００７４】
Ｐdc1_cmd＝Ｐm×rto_vdc1＋Ｐdc_cmp …（８）
Ｐdc2_cmd＝Ｐm−Ｐdc1_cmd …（９）
図１２に示す基本電力配分指令生成手段６-2は、前述した第２実施形態で説明した図１０と同様の動作を行う。
【００７５】
図１２に示す基本電力配分指令制限手段６-4は、前述した第２実施形態で説明した図１０の構成に、リミット信号の出力を加えたものである。リミット信号とは、基本電力配分指令が、基本電力配分指令制限手段６-4の上限値を上回ったとき、及び、下限値を下回ったときにそれぞれ出力される信号である。
【００７６】
図１２に示す最終電力配分指令出力手段６-3は、図１０に示したものと同様である。
【００７７】
次に、図１２に示した電力指令補正値生成手段６-5の詳細を説明する。該電力指令補正値生成手段６-5は、基本電力配分指令制限手段６-4よりリミット信号を受けとった場合に、電力指令補正値を生成し、基本電力配分指令制限手段６-4にて基本電力配分指令が制限を受けない領域へ移行する処理を行う。
【００７８】
そして、上限を上回ったことを示すリミット信号が入力された場合には、電圧Ｖdc2、トルク指令、回転数を軸としたマップ（図示省略）を参照することにより、電力指令補正値を出力する。
【００７９】
他方、下限を下回ったことを示すリミット信号が入力された場合には、電圧Ｖdc1、トルク指令、回転数を軸としたマップ（図示省略）を参照することにより、電力指令補正値を出力する。
【００８０】
このようにして、第３実施形態に係る電力変換装置の制御方法では、基本電力配分が制限を受けた場合に、電力電力指令値を制限受けない範囲へ補正を行うため、直流電力脈動を最大限抑えることが出来る範囲へ移行させることができる。
【００８１】
即ち、基本電力配分指令が基本電力配分指令制限手段６-4で制限を受けた場合に、基本電力配分指令が基本電力配分指令制限手段６-4で制限を受けない範囲となるように電力指令（Ｐdc1_cmd，Ｐdc2_cmd）を補正するため、直流電力脈動を最大限抑えた状態で電力配分を行うことができる。
【００８２】
次に、本発明の第４実施形態について説明する。第４実施形態は、前述した第１実施形態と対比して、最終電力配分指令生成手段５-1の構成のみが相違するので、この部分のみを説明する。
【００８３】
図１４は、第４実施形態に係る最終電力配分指令生成手段５-1の構成を示すブロック図である。図１４に示すように、第４実施形態に係る最終電力配分指令生成手段５-1は、前述した第２実施形態で示した図１０と対比して、補正電力配分指令出力手段６-6が追加された構成となっている。
【００８４】
基本電力配分指令生成手段６-2は、前述した第２実施形態で示した図１０の構成と同様に動作する。
【００８５】
基本電力配分指令制限手段６-4は、第２実施形態で示した図１０の構成に、リミット信号の出力を加えた構成となっている。リミット信号とは、基本電力配分指令が基本電力配分指令制限手段６-4の上限値を上回ったとき、及び下限値を下回ったときに、それぞれ出力される信号である。
【００８６】
補正電力配分指令出力手段６-6は、上記のリミット信号が入力されたときに、基本電力配分指令制限手段６-4が基本電力配分指令を制限していない区間で、制限を受けた区間の電力変化分を補うように補正電力配分指令を生成する。
【００８７】
次に、図１５を参照して、補正電力配分指令出力手段６-6の詳細について説明する。図１５に示すように、補正電力配分指令出力手段６-6は、電力配分補正値生成手段７-1と、補正電力配分指令生成手段７-2を備える。
【００８８】
電力配分補正値生成手段７-1では、電力配分補正値を生成し、この電力配分補正値を制限手段出力と加算した後、中間電力配分指令として、補正電力配分指令生成手段７-2に出力する。その後、補正電力配分指令生成手段７-２において、補正電力配分指令を生成する。
【００８９】
以下、電力配分補正値生成手段７-1の詳細について、図１６を参照して説明する。電力配分補正値生成手段７-1は、第１の直流電源１０の電力Ｐdc1と、電力指令Ｐdc1_cmdの差分をとり、フィードバック制御を行い電力配分補正値を生成する。このとき、リミット信号と回転角センサが電力配分補正値生成のオン、オフの切り替えを行う。
【００９０】
まず、第１の直流電源１０の出力電流（Ｉdc1）、電圧（Ｖdc1）に基づいて、第１の直流電源１０の電力（Ｐdc1）を生成する。その後、次の（１０）式により電力指令（Ｐdc1_cmd）との差分（Ｐdc1_err）を求め、ＰＩ制御を行う。
【００９１】
Ｐdc1_err＝Ｐdc1_cmd−（Ｉdc1×Ｖdc1） …（１０）
リミット信号を受け取ったときにＰＩ制御を開始し、最後にリミット信号を受け取った時点から少なくとも相電流の１／３周期以上（相数にｎを乗じた値をＹとした場合、１／Ｙ周期以上）リミット信号を受け取らないとき、ＰＩ制御を終了し、ＰＩ制御の内部変数をリセットする。なお、相電流の１／３周期は、回転角センサから読み取る。
【００９２】
このようにすることで、新たなセンサを追加することなくＰＩ制御のオン、オフを制御することができる。
【００９３】
また、モータ１７の相電流の周期の１／３周期以上、基本電力配分指令が前記基本電力配分指令制限手段６-4による制限を受けなくなったときに、フィードバック制御を終了することにより、フィードフォワード領域を大きくすることができるので、指令値の高速変化に対する追従性を高めることができる。
【００９４】
次に、図１５に示した補正電力配分指令生成手段７-2の詳細な構成を、図１７を参照して説明する。該補正電力配分指令生成手段７-2の動作は、図１４に示した基本電力配分指令制限手段６-4とほぼ同様である。即ち、各相の電圧指令（ｖｕ，ｖｖ，ｖｗ）と、各直流電源１０，１１の電圧（Ｖdc1，Ｖdc2）に基づいて、基本電力配分指令の上限（upper_limit）、及び下限(lower_limit)を生成し、中間電力配分指令に制限を加え、補正電力配分指令を出力する。
【００９５】
次の（１１）式に示すように、上限（upper_limit）の生成方法は、第２の直流電源の電圧（Ｖdc2）と、各相の電圧指令（ｖｕ，ｖｖ，ｖｗ）の最大値の差を、上限(upper_limit)とする。
【００９６】
upper_limit＝Ｖdc2−ＭＡＸ（ｖｕ，ｖｖ，ｖｗ） …（１１）
下限（lower_limit）の生成方法は、次の（１２）式により、第１の直流電源の電圧（Ｖdc1）と各相の電圧指令（ｖｕ，ｖｖ，ｖｗ）の最小値ＭＩＮ（ｖｕ，ｖｖ，ｖｗ）の和のマイナスを下限（lower_limit）とする。
【００９７】
lower_limit＝−Ｖdc1−ＭＩＮ（ｖｕ，ｖｖ，ｖｗ） …（１２）
そして、上限(upper_limit)、下限(lower_limit)を（１１）、（１２）式のように定め、中間電力配分指令に制限を加えた指令を、補正電力配分指令として出力する。
【００９８】
次に、図１４に示す最終電力配分指令出力手段６-3は、入力された補正電力配分指令を、最終電力配分指令として出力する。
【００９９】
このようにして、第４実施形態に係る電力変換装置の制御方法では、制限手段により制限を受けた場合に、制限を受けてない時間で電力配分量を補うように補正を行うため、瞬時の電力が電源電力指令値に追従しない場合であっても、電力脈動を抑えながら電気角一周期の平均は指令値と等価とすることができる。また、補正電力配分指令値を出力することによって、電力脈動を抑えながら電気角一周期の平均は電源電力指令値と等価とすることができる。
【０１００】
更に、モータ１７の相電流の周期をモータ回転角より読み取るので、新たなセンサを追加することなく測定可能である。
【０１０１】
即ち、基本電力配分指令制限手段６-4により制限を受けた場合に、制限を受けてない時間で電力配分量を補うように補正を行うため、瞬時の電力が電源電力指令値に追従しない場合であっても、電力脈動を抑えながら電気角一周期の平均は指令値と等価とすることができる。
【０１０２】
次に、本発明の第５実施形態について説明する。第５実施形態は、前述した第１実施形態（図６）と対比して、最終電力配分指令生成手段５-1の構成のみが相違するので、この部分のみを説明する。
【０１０３】
図１８は、第５実施形態に係る最終電力配分指令生成手段５-1の構成を示すブロック図である。図１８に示すように、第５実施形態に係る最終電力配分指令生成手段５-1は、前述した第３実施形態で示した図１２と対比して、補正電力配分指令出力手段６-6、及び選択手段６-7が新たに追加された構成となっている。
【０１０４】
図１８に示す電源電力指令出力手段６-1、基本電力配分指令生成手段６-2、基本電力配分指令制限手段６-4、最終電力配分指令出力手段６-3は、それぞれ前述した第３実施形態（図１２）と同様に動作する。
【０１０５】
選択手段６-7は、電源の状態に応じて、各直流電源の出力電力の電気角一周期の平均が電源電力指令値に追従するように、補正を行い出力する補正電力配分指令出力手段６-6を選択するか、或いは、基本電力配分指令制限手段６-4で基本電力配分指令が制限を受けない範囲に電源電力指令に補正を加える電力指令補正値生成手段６-5を選択するか、のいずれか一方を選択する。該選択手段６-7は、各直流電源１０，１１の充電状態ＳＯＣ（State of charge）に基づいて、どちらを選択するかを切り替える。
【０１０６】
具体的には、一方の直流電源１０のＳＯＣが低く、該直流電源１０の電力配分が大きくされるとモータ駆動の継続が困難になる場合には、補正電力配分指令出力手段６-6を選択する。それ以外の状態では、電力指令補正値生成手段６-5を選択する。
【０１０７】
このようにすることで、直流電力脈動抑制を優先するか、或いは、電源電力指令値を優先するか選択できるため、状況に応じて適切な制御を行うことが可能となる。また、各直流電源１０，１１の充電量の状態に応じて、直流電力脈動抑制を優先するか、電源電力指令を優先するかを選択するので、一方の直流電源の充電量が少ない場合であっても、電源電力指令を優先させることにより出力を継続することが可能となる。
【０１０８】
次に、図１８に示した補正電力配分指令出力手段６-6の詳細を、図１９を参照して説明する。図１９に示すように、補正電力配分指令出力手段６-6は、電力配分補正値生成手段７-1と、補正電力配分指令生成手段７-2を備えている。
【０１０９】
電力配分補正値生成手段7-1で電力配分補正値を生成し、この電力配分補正値を制限手段出力と加算した後、補正電力配分指令生成手段７-2に出力する。その後、補正電力配分指令生成手段7-2にて、補正電力配分指令を生成する。
【０１１０】
次に、図２０を参照して、電力配分補正値生成手段７-1について説明する。電力配分補正値生成手段７-1は、第１の直流電源１０の電力（Ｐdc1）と、電源電力指令（Ｐdc1_cmd）の差分をとりフィードバック制御を行って、電力配分補正値を生成する。このとき、リミット信号とＵ相の電流(ｉｕ)、選択手段６-7の選択結果（selecter）が、電力配分補正値生成のオン、オフの切り替えを行う。
【０１１１】
まず、第１の直流電源１０の出力電流(Ｉdc1)と、電圧（Ｖdc1）に基づいて、第１の直流電源の電力（Ｐdc1）を生成する。その後、次の（１３）式により、第１の直流電源１０の出力電力指令（Ｐdc1_cmd）との差分（Ｐdc1_err）を演算してＰＩ制御を行う。
【０１１２】
Ｐdc1_err＝Ｐdc1_cmd−（Ｉdc1×Ｖdc1） …（１３）
選択結果（selecter）が、補正電力配分指令出力手段６-6の選択を示しており、且つリミット信号を受け取ったときにＰＩ制御を開始し、最後にリミット信号を受け取った時点から少なくとも相電流の１／３周期以上リミット信号を受け取らないとき、ＰＩ制御を終了し、ＰＩ制御の内部変数をリセットする。相電流の１／３周期は、相電圧指令（ｖｕ）から読み取ることができる。
【０１１３】
選択結果（Selecter）が電力指令補正値生成手段６-5の選択を示しているときは、ＰＩ制御を行わず補正電力配分指令は０を出力する。
【０１１４】
このようにすることで、直流電力脈動抑制を優先するか、或いは、電源電力指令値を優先するかを選択できるため、状況に応じて適切な制御を行うことが可能である。また、相電流に応じて制御のオン、オフを切り換えるので、新たなセンサを取り付ける必要がない。
【０１１５】
図１８に示す電力指令補正値生成手段６-5は、選択手段６-7の選択結果（selecter）が電力指令補正値生成手段６-5の選択を示しており、且つ、基本電力配分指令制限手段６-4よりリミット信号を受けとった場合に、電力指令補正値を生成し、基本電力配分指令制限手段６-4で、基本電力配分指令が制限を受けない領域へ移行させる。
【０１１６】
そして、上限を上回ったことを示すリミット信号が入力された場合には、Ｖdc2、トルク指令、回転数を軸としたマップ（図示省略）を参照することにより電力指令補正値を出力する。
【０１１７】
他方、下限を下回ったことを示すリミット信号が入力された場合には、Ｖdc1、トルク指令、回転数を軸としたマップ（図示省略）を参照することにより電力指令補正値を出力する。
【０１１８】
また、選択手段６-7の選択結果（selecter）が補正電力配分指令出力手段６-6の選択を示しているときには、電力指令補正値は０を出力する。
【０１１９】
このようにして、第５実施形態に係る電力変換装置の制御方法では、フィードバック制御を、モータ１７の相数にｎを乗じた値をＹとすると、モータ１７の相電流の周期の１/Ｙ周期以上前記基本電力配分指令制限手段によって前記基本電力配分指令が制限を受けなくなったときに、やめることによって、フィードフォワード領域を大きくすることができるため、指令値の高速変化に対する追従性を高めることが出来る。
【０１２０】
また、モータ１７の相電流の周期を各相電流値より読み取るので、新たなセンサを追加することなく測定可能である。更に、直流電力脈動抑制を優先するか、電源電力指令値を優先するか選択できるため、状況に応じて適切な制御を行うことが可能である。また、電源の充電量の状態に応じて、直流電力脈動抑制を優先するか、電源電力指令値を優先するかを選択するので、一方の電源が充電量が少ない場合であっても電源電力指令値を優先させることにより出力を継続することが可能である。
【０１２１】
こうして、第１の直流電源１０、及び第２の直流電源１１の出力電力の脈動を抑えるように最終電力配分指令を変化させるので、電気角一周期の平均が電力指令値と等価になるのではなく、瞬時毎の電力配分を指令値と等価とすることができる。また直流電力の脈動が小さくなるため、直流電流の脈動が小さくなる。よって、電源内部のインピーダンスと電流脈動によって電源が発熱することを抑制することができる。
【０１２２】
更に、各直流電源１０，１１の充電量（ＳＯＣ）の状態に応じて、直流電力脈動抑制を優先するか、或いは、電源電力指令値を優先するかを選択するので、一方の直流電源の充電量が少ない場合であっても、電源電力指令値を優先させることにより出力を継続することが可能となる。
【０１２３】
次に、本発明の第６実施形態について説明する。第６実施形態は、前述した第１実施形態（図６）と対比して、最終電力配分指令生成手段５-1の構成のみが相違するので、この部分のみを説明する。
【０１２４】
図２１は、第６実施形態に係る最終電力配分指令生成手段５-1の構成を示すブロック図である。図２１に示すように、第６実施形態に係る最終電力配分指令生成手段５-1は、前述した第５実施形態で示した図１８と対比して、選択手段６-7の構成が相違する。更に、補正電力配分指令出力手段６-6に入力される３相電流（ｉｕ）が割愛されている点で相違する。
【０１２５】
また、図２２は、図２１に記載した補正電力配分指令出力手段６-6の詳細を示すブロック図であり、前述した図１９と対比して、電力配分補正値生成手段７-1に入力される信号が、３相電流（ｉｕ）から電圧（ｖｕ）に変更された点で相違している。
【０１２６】
更に、図２３は、図２０に記載した電力配分補正値生成手段７-1の詳細を示すブロック図であり、「ＰＩ」に入力される信号が、３相電流（ｉｕ）から電圧（ｖｕ）に変更された点で相違している。
【０１２７】
以下、第６実施形態に係る選択手段６-7について説明する。選択手段６-7は、各直流電源の状態に応じて、各直流電源の出力電力の電気角一周期の平均が電源電力指令値に追従するように、補正を行い出力する補正電力配分指令出力手段６-6を選択するか、或いは、基本電力配分指令制限手段６-4で基本電力配分指令が制限を受けない範囲に電源電力指令に補正を加える電力指令補正値生成手段６-5を選択するか、のいずれか一方を選択する。
【０１２８】
該選択手段６-7は、各直流電源１０，１１の温度（Ｔdc1，Ｔdc2）に基づいて、どちらを選択するかを切り替える。ここでの切り替えは、少なくともいずれか一方の直流電源の温度が閾値を超えた場合には、常に電力指令補正値生成手段６-5を選択する。これ以外の場合には、補正電力配分指令出力手段６-6を選択する。
【０１２９】
このようにして、第６実施形態に係る電力変換装置の制御方法では、モータ１７の相電流の周期を各相電圧指令値より読み取るので、新たなセンサを追加することなく測定可能である。また、電源の温度の状態に応じて、直流電力脈動抑制を優先するか、電源電力指令値を優先するかを選択するので、電源が高温になっている場合は直流電力脈動抑制を優先させることにより電源の温度上昇を保護し劣化を防ぐことが可能である。
【０１３０】
こうして、第１の直流電源１０、及び第２の直流電源１１の出力電力の脈動を抑えるように最終電力配分指令を変化させるので、電気角一周期の平均が電力指令値と等価になるのではなく、瞬時毎の電力配分を指令値と等価とすることができる。また、直流電力の脈動が小さくなるため、直流電流の脈動が小さくなる。よって、電源内部のインピーダンスと電流脈動によって電源が発熱することを抑制することができる。
【０１３１】
更に、各直流電源１０，１１の温度状態に応じて、直流電力脈動抑制を優先するか、或いは、電源電力指令値を優先するかを選択するので、少なくとも一方の直流電源が高温になっている場合は、直流電力脈動抑制を優先させることにより直流電源の温度上昇を保護し、劣化を防ぐことができる。
【０１３２】
次に、本発明の第７実施形態について説明する。第７実施形態は、前述した第１実施形態（図６）と対比して、最終電力配分指令生成手段５-1の構成のみが相違するので、この部分のみを説明する。
【０１３３】
図２４は、第７実施形態に係る最終電力配分指令生成手段５-1の構成を示すブロック図である。図２４に示すように、第７実施形態に係る最終電力配分指令生成手段５-1は、電源電力指令出力手段６-1、基本電力配分指令生成手段６-2、及び最終電力配分指令出力手段６-3を備えている。
【０１３４】
最終電力配分指令出力手段６-3は、前述した第１実施形態（図９）と同様に動作する。
【０１３５】
図２５は、図２４に示す電源電力指令出力手段６-1の詳細な構成を示すブロック図である。図示のように、該電源電力指令出力手段６-1は、まず、次の（１４）式によりモータの電力（Ｐm）を計算する。
【０１３６】
Ｐm＝ｉｄ*×ｖｄ*＋ｉｑ*×ｖｑ* …（１４）
更に、モータ電力（Ｐm）、及び配分割合（rto_vdc1）に基づき、次の（１５）、（１６）式により、各直流電源１０，１１の電力指令（Ｐdc1_cmd，Ｐdc2_cmd）を計算し出力する。
【０１３７】
Ｐdc1_cmd＝Ｐm×rto_vdc1 …（１５）
Ｐdc2_cmd＝Ｐm−Ｐdc1_cmd …（１６）
次に、図２４に示す基本電力配分指令生成手段６-2について説明する。該基本電力配分指令生成手段６-2は、各直流電源１０，１１の温度を条件として、第２の直流電源１１の出力電力と、第２の直流電源１１の電力指令値（Ｐdc2_cmd）が瞬時値でほぼ同一となるように、相電流の３倍の周波数（モータ１７の相電流周波数をαとし、モータ１７の相数にｎを乗じた値をβとしたとき、α×βとなる周波数）で変化する基本電力配分指令を生成するか、或いは、電気角一周期の平均電力がほぼ同一となるように一定値の基本電力配分指令を生成するか、或いは、直流の電力脈動を大きくするように基本電力配分指令を生成するか、のうちのいずれかを選択して指令を生成する。
【０１３８】
［条件１］
前述の温度条件として、少なくともいずれか一方の直流電源の温度がＡ度以下、Ｂ度以上（Ａ＞Ｂ）であり、直流電源の能力を十分に発揮できない場合には、電気角一周期の平均電力がほぼ同一となるように一定値の基本電力配分指令を生成する。以下に、この条件での基本電力配分指令の生成方法を示す。
【０１３９】
基本電力配分指令は、電力指令（Ｐdc1_cmd，Ｐdc2_cmd）、トルク指令、モータ１７の回転数を入力として、基本電力配分指令のテーブル（図示省略）を参照することによって生成する。
【０１４０】
［条件２］
少なくともいずれか一方の直流電源の温度がＢ度以下であるか、或いは急速にいずれか一方の直流電源の温度上昇が必要である場合には、直流の電力脈動を増幅させるように相電流の３倍の周波数で変化する基本電力配分指令を生成する。以下に、基本電力配分指令の生成方法を示す。
【０１４１】
相電流値（ｉｕ，ｉｖ，ｉｗ）、相電圧指令値（ｖｕ，ｖｖ，ｖｗ）、基本電力配分指令（Ｐdist_basis）、と第２の直流電源１１の電力指令値（Ｐdc2_cmd）の関係式を、次の（１７）、（１８）式に示す。
【０１４２】
Ｐdc2_cmd＝ｉｕ×（ｖｕ−Ｐdist_basis）
＋ｉｖ×（ｖｖ−Ｐdist_basis）
＋ｉｗ×（ｖｗ−Ｐdist_basis） …（１７）
【数２】
【０１４３】
ここで、第２の直流電源１１が出力を担当する電圧の範囲は、Ｕ相で示すと、（ｖｕ−Ｐdist_cmd）≧０のときである。このため、（ｖｕ−Ｐdist_cmd）＜０のときには電力を出力しないため、ｉｕ＝０とする。
【０１４４】
同様に、（ｖｖ−Ｐdist_cmd）＜０のときは、ｉｖ＝０とし、（ｖｗ−Ｐdist_cmd）＜０のときは、ｉｗ＝０とする。
【０１４５】
以上をまとめると、（ｖｕ−Ｐdist_cmd）＜０のときはｉｕ＝０、（ｖｖ−Ｐdist_cmd）＜０のときはｉｖ＝０、（ｖｗ−Ｐdist_cmd）＜０のときはｉｗ＝０、という条件と、更に、直流電力の脈動が大きくなるように、且つ平均電力が電力指令値（Ｐdc2_cmd）となるように、周期的に変化するＰdc2_ripuru加えて、次の（１９）式により、Ｐdist_basisを求める。
【数３】
【０１４６】
［条件３］
直流電源の温度がＡ度以上である場合には、直流の電力脈動を抑えるように相電流の３倍の周波数で変化する基本電力配分指令を生成する。以下に、基本電力配分指令の生成方法を示す。
【０１４７】
相電流（ｉｕ，ｉｖ，ｉｗ）、各相の電圧指令（ｖｕ，ｖｖ，ｖｗ）、基本電力配分指令（Ｐdist_basis）と、第２の直流電源１１の電力指令値（Ｐdc2_cmd）の関係式を、次の（２０）、（２１）式に示す。
【０１４８】
Ｐdc2_cmd＝ｉｕ×（ｖｕ−Ｐdist_basis）
＋ｉｖ×（ｖｖ−Ｐdist_basis）
＋ｉｗ×（ｖｗ−Ｐdist_basis） …（２０）
【数４】
【０１４９】
ここで、第２の直流電源１１が出力を担当する電圧の範囲は、Ｕ相で示すと、（ｖｕ−Ｐdist_cmd）≧０のときである。そのため、（ｖｕ−Ｐdist_cmd）＜０のときには電力を出力しないのでｉｕ＝０とする。
【０１５０】
同様に、（ｖｖ−Ｐdist_cmd）＜０のときはｉｖ＝０とし、（ｖｗ−Ｐdist_cmd）＜０のときはｉｗ＝０とする。
【０１５１】
以上をまとめると、（ｖｕ−Ｐdist_cmd）＜０のときはｉｕ＝０、（ｖｖ−Ｐdist_cmd）＜０のときはｉｖ＝０、（ｖｗ−Ｐdist_cmd）＜０のときは、ｉｗ＝０、という条件下で、次の（２２）式により、Ｐdist_basisを求めて出力する。
【数５】
【０１５２】
このようにして、本発明の第７実施形態に係る電力変換装置の制御方法では、電気角一周期の平均は電力指令値と等価としながら第１の直流電源１０、及び第２の直流電源１１の出力電力の脈動を増幅させるように最終電力配分指令を変化させるので、直流電力の脈動が大きくなり、直流電流の脈動も大きくなる。よって、電源内部のインピーダンスと電流脈動によって電源を発熱を促すことができる。寒冷地での電源の温度上昇を促すことよって電源の持つ能力を発揮することが可能となる。
【０１５３】
また、制御を行う時点で最新の情報より逐次計算を行うので瞬時瞬時の電力配分を高精度に行うことができる。更に、求めた基本電力配分指令値を出力することによって直流電力の脈動を抑えることが出来る。
【０１５４】
また、電源の温度がある値以下であったとき大きな電力脈動を起こし、電源を発熱させ温度を上昇させるため、電源を活性化させることができる。更に、電源の温度がある値以下であったとき電力脈動を起こし、電源を発熱させ温度を上昇させるため、電源を活性化させることができる。
【０１５５】
こうして、電力脈動を意図的に作る出すことが可能となる。電源の温度がある値以下であったとき電力脈動を起こし（脈動を増加させ）、電源を発熱させ温度を上昇させるため、電源を活性化させることができる。
【０１５６】
以上、本発明の電力変換装置の制御方法を図示の実施形態に基づいて説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、各部の構成は、同様の機能を有する任意の構成のものに置き換えることができる。
【産業上の利用可能性】
【０１５７】
本発明は、複数の直流電源より出力される電力を脈動させずにモータに供給して駆動することに利用することができる。
【符号の説明】
【０１５８】
１ａ，１ｂ 半導体スイッチ
２ａ，２ｂ 半導体スイッチ
３ａ，３ｂ 半導体スイッチ
４ａ，４ｂ 半導体スイッチ
５ａ，５ｂ 半導体スイッチ
６ａ，６ｂ 半導体スイッチ
７ａ，８ａ，９ａ 半導体スイッチ
７ｂ，８ｂ，９ｂ ダイオード
４ 電力変換装置の制御器
８ 電力変換器
１０ 第１の直流電源
１１ 第２の直流電源
１２，１３ 平滑コンデンサ
１４ 母線
１５ 母線
１６ 母線
１７ ３相交流モータ
４-1 トルク制御手段
４-2 電流制御手段
４-3 ｄｑ／３相変換手段
４-4 電力配分オフセット手段
４-5 ＰＷＭパルス生成手段
４-7 ３相／ｄｑ変換手段
５-1 最終電力配分指令生成手段
６-1 電源電力指令出力手段
６-2 基本電力配分指令生成手段
６-3 最終電力配分指令出力手段
６-4 基本電力配分指令制限手段
６-5 電力指令補正値生成手段
６-6 補正電力配分指令出力手段
６-7 選択手段
７-1 電力配分補正値生成手段
７-2 補正電力配分指令生成手段
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電力変換装置の制御方法に係り、特に、直流電力の脈動を抑制する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、ＤＣ／ＤＣコンバータを介さずに燃料電池とバッテリーの組み合わせに限らず、複数の電源電力を利用・配分し、全体の設置スペースを削減し、電力損失を低減可能な電力変換器の制御方法が、特開２００６−１２１８１２号公報（特許文献１）に示されている。該特許文献１には、オフセット量を調節して電力配分を行うことを目的としている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００６−１２１８１２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上述した特許文献１に開示された制御方法においては、電力の配分割合が一定である場合、オフセット量も一定であったため、複数の電源が出力する直流電力が脈動するという問題点があった。
【０００５】
本発明は、このような従来の課題を解決するためになされたものであり、その目的とするところは、複数の電源が出力する直流電力を脈動させずに、電力の配分を行いながらモータを駆動する電力変換器の制御方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明では、第１の直流電源、及び第２の直流電源の単位時間当たりの出力電力を指令する電源電力指令値に基づいて、前記各直流電源の最終電力配分指令を生成するステップと、電力変換装置の各相の電圧指令を生成するステップと、最終電力配分指令に、前記各相の電圧指令を加算して、最終的な出力電圧指令を生成するステップと、最終的な出力電圧指令が前記第１の直流電源の出力電圧未満である場合には、前記第１，第３スイッチを切り換えて前記負荷に電力を供給するステップと、前記最終的な出力電圧指令が前記第１の直流電源の出力電圧以上である場合には、前記第２、第３スイッチを切り換えて前記負荷に電力を供給するステップと、を備える。そして、最終電力配分指令を変化させる周期を、前記電源電力指令値が変化する周期よりも短くする。
【発明の効果】
【０００７】
本発明では、第１の直流電源、及び第２の直流電源の出力電力を、ある一定期間の平均電力は電源電力指令値に追従させながら、瞬時の電源電力を変化させることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明に係る電力変換装置の構成を示すブロック図である。
【図２】本発明に係る電力変換装置に用いられる電力変換器の回路図である。
【図３】本発明に係る電力変換装置に用いられる電力変換器の、Ｕ相のスイッチのオン、オフ状態の一例を示す説明図である。
【図４】本発明に係る電力変換装置に用いられる電力変換器の、Ｕ相のスイッチのオン、オフ状態の一例を示す説明図である。
【図５】本発明に係る電力変換装置に用いられる電力変換器の、Ｕ相のスイッチのオン、オフ状態の一例を示す説明図である。
【図６】本発明に係る電力変換装置の、電力配分オフセット手段の構成を示すブロック図である。
【図７】本発明に係る電力変換装置に用いられる電力変換器の、Ｕ相のスイッチ構成を示す示す説明図である。
【図８】本発明に係る電力変換装置に用いられる電力変換器の、出力電圧指令値の三角波比較によるＵ相スイッチのオン、オフ動作を示すタイミングチャートである。
【図９】本発明の第１実施形態に係る電力変換装置の、最終電力配分指令生成手段の構成を示すブロック図である。
【図１０】本発明の第２実施形態に係る電力変換装置の、最終電力配分指令生成手段の構成を示すブロック図である。
【図１１】本発明の第２実施形態に係る電力変換装置の、基本電力配分指令制限手段の構成を示すブロック図である。
【図１２】本発明の第３実施形態に係る電力変換装置の、最終電力配分指令生成手段の構成を示すブロック図である。
【図１３】本発明の第３実施形態に係る電力変換装置の、電源電力指令値出力手段の構成を示すブロック図である。
【図１４】本発明の第４実施形態に係る電力変換装置の、最終電力配分指令生成手段の構成を示すブロック図である。
【図１５】本発明の第４実施形態に係る電力変換装置の、補正電力配分指令出力手段の構成を示すブロック図である。
【図１６】本発明の第４実施形態に係る電力変換装置の、電力配分補正値生成手段の構成を示すブロック図である。
【図１７】本発明の第４実施形態に係る電力変換装置の、補正電力配分指令生成手段の構成を示すブロック図である。
【図１８】本発明の第５実施形態に係る電力変換装置の、最終電力配分指令生成手段の構成を示すブロック図である。
【図１９】本発明の第５実施形態に係る電力変換装置の、補正電力配分指令出力手段の構成を示すブロック図である。
【図２０】本発明の第５実施形態に係る電力変換装置の、電力配分補正値生成手段の構成を示すブロック図である。
【図２１】本発明の第６実施形態に係る電力変換装置の、最終電力配分指令生成手段の構成を示すブロック図である。
【図２２】本発明の第６実施形態に係る電力変換装置の、補正電力配分指令出力手段の構成を示すブロック図である。
【図２３】本発明の第６実施形態に係る電力変換装置の、電力配分補正値生成手段の構成を示すブロック図である。
【図２４】本発明の第７実施形態に係る電力変換装置の、最終電力配分指令生成手段の構成を示すブロック図である。
【図２５】本発明の第７実施形態に係る電力変換装置の、電源電力指令値出力手段の構成を示すブロック図である。
【図２６】最終電力配分指令の一例を示す特性図である。
【図２７】最終電力配分指令の一例を示す特性図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。図１は、本発明に係る制御方法が適用される電力変換装置の構成を示すブロック図、図２は、該電力変換装置に設けられる電力変換器８及びその周辺機器の構成を示す回路図である。図２に示す電力変換器８は、互いに直列に接続された第１の直流電源１０、及び第２の直流電源１１を有し、これらの直流電源１０，１１より出力する電力を変換して３相交流モータ１７に供給し、該モータ１７を駆動する機能を備える。即ち、該電力変換器８の負荷は、３相交流モータ１７（以下、単に「モータ」と称する）である。
【００１０】
図２に示すように、第１の直流電源１０のマイナス側端子は母線１４に接続され、第２の直流電源１１のプラス側端子は母線１６に接続され、更に、第２の直流電源１１のマイナス側端子と、第１の直流電源１０のプラス側端子が共通の母線１５に接続されている。
【００１１】
また、母線１４と、モータ１７の各相（Ｕ、Ｖ、Ｗ相）の端子間には、一般的に知られている３相インバータの下アームと同様に、半導体スイッチ７ａ，８ａ，９ａ（第３のスイッチ；以下、単に「スイッチ」と称する）とダイオード７ｂ，８ｂ，９ｂの組が接続される。即ち、モータ１７のＵ相端子は、スイッチ７ａとダイオード７ｂの組を介して母線１４に接続され、Ｖ相端子は、半導体スイッチ８ａとダイオード８ｂの組を介して母線１４に接続され、Ｗ相端子は、半導体スイッチ９ａとダイオード９ｂの組を介して母線１４に接続されている。
【００１２】
更に、母線１５と、モータ１７の各相の端子間には、双方向の導通を制御可能なスイッチ１ａ、１ｂの組、２ａ、２ｂの組、及び３ａ、３ｂの組がそれぞれ接続されている。即ち、モータ１７のＵ相端子は、スイッチ１ａ、１ｂの組（第２のスイッチ）を介して母線１５に接続され、Ｖ相端子は、スイッチ２ａ、２ｂの組（第２のスイッチ）を介して母線１５に接続され、Ｗ相端子は、スイッチ３ａ、３ｂの組（第３のスイッチ）を介して母線１５に接続されている。
【００１３】
同様に、母線１６と、モータ１７の各相の端子間には、双方向の導通を制御可能なスイッチ４ａ、４ｂの組（第１のスイッチ）、５ａ、５ｂの組（第１のスイッチ）、及び６ａ、６ｂの組（第１のスイッチ）がそれぞれ接続されている。即ち、モータ１７のＵ相端子は、スイッチ４ａ、４ｂの組を介して母線１６に接続され、Ｖ相端子は、スイッチ５ａ、５ｂの組を介して母線１６に接続され、Ｗ相端子は、スイッチ６ａ、６ｂの組を介して母線１６に接続されている。
【００１４】
更に、母線１４と、母線１５の間には平滑コンデンサ１２が設けられ、母線１５と、母線１６の間には平滑コンデンサ１３が設けられている。
【００１５】
このように構成される電力変換器８の出力端子に生じる電位は、第１の直流電源１０の電圧をＶdc1、第２の直流電源１１の電圧をＶdc2とし、モータ１７のＵ相端子に着目すると、以下のように考えることができる。
【００１６】
図３は、スイッチ１ａ、１ｂの組が共にオフ、スイッチ４ｂがオンの状態を示している。この場合、モータ１７のＵ相端子の電位は、２つの直流電源１０、１１を直列に接続した場合に生じる電圧（Ｖdc1＋Ｖdc2）に基づき、スイッチ４ａと７ａのオン、オフ操作によって動作するインバータと同等に動作させることができる。なお、図３において、点線で囲むスイッチ１ａ、１ｂは、オフ状態であることを示している。
【００１７】
他方、図４は、スイッチ４ａ、４ｂの組が共にオフ、スイッチ１ｂがオンの状態を示している。この場合、モータ１７のＵ相端子の電位は、第１の直流電源１０の電圧Ｖdc1に基づき、スイッチ１ａと７ａのオン、オフ操作によって動作するインバータと同等に動作させることができる。なお、図４において、点線で囲むスイッチ４ａ、４ｂは、オフ状態であることを示している。
【００１８】
また、図５は、スイッチ７ａがオフで、スイッチ１ａ、４ｂがオンの状態を示している。この場合、モータ１７のＵ相端子の電位は、第２の直流電源１１の電圧Ｖdc2に基づき、スイッチ１ｂと４ａのオン、オフ操作によって動作するインバータと同等に動作させることができる。なお、図５において、点線で囲むスイッチ７ａは、オフ状態であることを示している。
【００１９】
これらの動作は、他の相（Ｖ相、Ｗ相）の端子についても、同様に考えることができ、２つの直流電源１０，１１を同時に利用して、または片方のみを利用して、モータ１７を駆動することができる。
【００２０】
また、図１に示すように、電力変換器８は制御装置４に接続されている。該制御装置４は、トルク制御手段４-1と、電流制御手段４-2と、ｄｑ／３相変換手段４-3と、電力配分オフセット手段４-4と、ＰＷＭパルス生成手段４-5、及び３相／ｄｑ変換手段４-7を備えている。
【００２１】
トルク制御手段４-1は、外部より与えられるトルク指令、及びモータ１７の回転速度に基づいて、モータ１７のｄ軸電流の指令値ｉｄ*と、ｑ軸電流の指令値ｉｑ*を演算する。このｄ軸電流の指令値ｉｄ*、ｑ軸電流の指令値ｉｑ*は、電流制御手段４-2に出力される。
【００２２】
電流制御手段４-2は、ｄｑ軸電流指令値ｉｄ*、ｉｑ*と、ｄｑ軸電流値ｉｄ、ｉｑに基づいて、これらを一致させるための電圧指令値ｖｄ*、ｖｑ*を演算する。ここで、ｄｑ軸電流値ｉｄ、ｉｑは、３相／ｄｑ変換手段４-７により、３相電流ｉｕ、ｉｖから求められる。
【００２３】
ｄｑ／３相変換手段４-3は、ｄｑ軸電圧指令値ｖｄ*、ｖｑ*を、３相の電圧指令ｖｕ、ｖｖ、ｖｗに変換する。これらの電圧指令ｖｕ、ｖｖ、ｖｗは、電圧配分オフセット手段４-4に出力される。
【００２４】
電力配分オフセット手段４-4は、本発明の特徴的な構成であり、第１の直流電源１０からモータ１７に供給する電力Ｐａと、第２の直流電源１１からモータ１７に供給する電力Ｐｂの分配目標値に応じて、各電圧指令ｖｕ，ｖｖ，ｖｗをオフセットし、出力電圧指令ｖｕ_cmd，ｖｖ_cmd，ｖｗ_cmdを生成する。詳細は後述する。
【００２５】
ＰＷＭパルス生成手段４-5は、出力電圧指令ｖｕ_cmd，ｖｖ_cmd，ｖｗ_cmdに基づいて電力変換器８に設けられる各半導体スイッチ（図２参照）をオン、オフ操作するためのＰＷＭパルスを生成する。
【００２６】
次に、図６を参照して、図１に示した電力配分オフセット手段４-4の詳細について説明する。図６に示すように、電力配分オフセット手段４-4は、最終電力配分指令生成手段５-1を備え、各電圧指令ｖｕ，ｖｖ，ｖｗに対して、最終電力配分指令（後述）、及び第１の直流電源１０の電圧（Ｖdc1）を加算することにより、出力電圧指令ｖｕ_cmd，ｖｖ_cmd，ｖｗ_cmdを生成して出力する。
【００２７】
次に、図９を参照して、図６に示した最終電力配分指令生成手段５-1の詳細について説明する。図９に示すように、最終電力配分指令生成手段５-1は、基本電力配分指令生成手段６-2、及び最終電力配分指令出力手段６-3を備え、ｄｑ軸電流指令値ｉｄ*，ｉｑ*、ｄｑ軸電圧指令ｖｄ*，ｖｑ*、第１電源配分割合rto_vdc1、各相の電流ｉｕ，ｉｖ，ｉｗ、各電圧指令ｖｕ，ｖｖ，ｖｗに基づいて、最終電力配分指令を出力する。
【００２８】
基本電力配分指令生成手段６-2は、第２の直流電源１１の出力電力と、第２の直流電源１１の電源電力指令Ｐdc2_cmdが略同一となるように、基本電力配分指令Ｐdist_basisを生成する。
【００２９】
Ｕ、Ｖ、Ｗの各相電流ｉｕ，ｉｖ，ｉｗ、及び各相の電圧指令ｖｕ，ｖｖ，ｖｗ、基本電力配分指令Ｐdist_basisと、第２の直流電源１１の電源電力指令値Ｐdc2_cmdの関係式を、次の（１）式に示し、これを変形して（２）式が得られる。
【数１】
【００３０】
ここで、第２の直流電源１１の電力配分指令をＰdist_cmdとすると、第２の直流電源１１が出力を担当する電圧の範囲は、Ｕ相で示すと（ｖｕ−Ｐdist_cmd）≧０のときである（そうでない場合には、第１の直流電源１０のみによる電圧供給となる）。そのため、（ｖｕ−Ｐdist_cmd）＜０のときには電力を出力しないため、ｉｕ＝０とする。同様に、（ｖｖ−Ｐdist_cmd）＜０のときは、ｉｖ＝０とし、（ｖｗ−Ｐdist_cmd）＜０のときは、ｉｗ＝０とする。
【００３１】
以上をまとめると、（ｖｕ−Ｐdist_cmd）＜０のときはｉｕ＝０、（ｖｖ−Ｐdist_cmd）＜０のときはｉｖ＝０、（ｖｗ−Ｐdist_cmd）＜０のときはｉｗ＝０という条件下で、上述した（２）式により、基本電力配分指令Ｐdist_basisを求め、出力する。
【００３２】
このようにすることで、電源電力指令Ｐdc2_cmd、各相の電流ｉｕ，ｉｖ，ｉｗ、電圧指令ｖｕ，ｖｖ，ｖｗに基づき、制御を行う時点での最新情報より逐次計算を行って、基本電力配分指令Ｐdist_basisを生成するので、瞬時毎の電力配分を高精度に行うことができる。
【００３３】
図９に示す最終電力配分指令出力手段６−3は、入力された基本電力配分指令Ｐdist_basisを最終電力配分指令として出力する。こうして求めた最終電力配分指令Ｐdist_basisを出力することにより、図６に示す電力配分オフセット手段４-4にて、各相の電圧指令ｖｕ，ｖｖ，ｖｗにＰdist_basisを加算して、補正した電圧指令ｖｕ*，ｖｖ*，ｖｗ*を生成する。更に、第１の直流電源の出力電圧Ｖdc_1を加算して、各相の出力電圧指令ｖｕ_cmd、ｖｖ_cmd、ｖｗ_cmdを求める。図１に示すＰＷＭパルス生成手段４-5は、この出力電圧指令ｖｕ_cmd、ｖｖ_cmd、ｖｗ_cmdに基づいてＰＷＭパルスを生成するので、モータ１７に供給される直流電力の脈動を抑えることができる。
【００３４】
次に、図１に示したＰＷＭパルス生成手段４-5の動作を、図８に示すタイミングチャートを参照して説明する。同図に示すように、ＰＷＭパルス生成手段４-5は、上段三角波（同図（ａ）参照）と、この上段三角波とは位相が１８０度異なる下段三角波（同図（ｂ）参照）を出力可能である。下段三角波の振幅は、第１の直流電源１０の電圧Ｖ_dc1と等しく、上段三角波の振幅は第２の直流電源１１の電圧Ｖ_dc2と等しい。これら三角波の底辺及び頂点は、図２に示した各母線１４，１５，１６の電位に相当している。即ち、下段三角波の底辺の電位は母線１４の電位に対応し、上段三角波の底辺（下段三角波の頂点）の電位は母線１５の電位に対応し、上段三角波の頂点の電位は母線１６の電位に対応している。なお、上段三角波と下段三角波には、位相差を設けずとも、同様な電位切替動作が可能である。
【００３５】
図７は、Ｕ相の各半導体スイッチ１ａ、１ｂ、４ａ、４ｂ、７ａのみを記載した回路図であり、上段、下段の各三角波と、出力電圧指令ｖｕ_cmdとの比較の結果、各半導体スイッチのオン、オフの状態を、次のような考えに基づいて行う。
【００３６】
まず、第１の直流電源１０のみで構成するインバータ回路を、下段三角波と出力電圧指令ｖｕ_cmdとの比較で駆動する場合を考える。図７に示すスイッチ１ｂはオン、４ａはオフの状態であり、半導体スイッチ１ａと７ａのオン、オフ操作を、次の（１）、（２）のように決定する。
【００３７】
（１）（出力電圧指令）＜（下段三角波）の場合に、１ａをオフ、７ａをオン、１ｂをオン、４ａをオフ、４ｂをオフとする。
【００３８】
（２）（出力電圧指令）＞（下段三角波）の場合に、１ａをオン、７ａをオフ、１ｂをオン、４ａをオフ、４ｂをオフとする。
【００３９】
次に、第２の直流電源１１のみで構成するインバータ回路を、上段三角波と出力電圧指令との比較で駆動する場合を考える。スイッチ１ａはオン、７ａはオフの状態であり、スイッチ１ｂと４ａのオン、オフ操作を、次の（３）、（４）のように決定する。
【００４０】
（３）（出力電圧指令）＜（上段三角波）の場合に、４ａをオフ、１ｂをオン、４ｂをオフ、１ａをオン、７ａをオフとする。
【００４１】
（４）（出力電圧指令）＞（上段三角波）の場合に、４ａをオン、１ｂをオフ、４ｂをオン、１ａをオン、７ａをオフとする。
【００４２】
上記の各三角波との比較をまとめると、次の（５）〜（７）に示す如くのスイッチの選択方法を取得することができる。
【００４３】
（５）（出力電圧指令）＜（下段三角波）の場合に、１ａをオフ、７ａをオン、１ｂをオン、４ａをオフとする。
【００４４】
（６）（下段三角波）＜（出力電圧指令）＜（上段三角波）の場合に、１ａをオン、７ａをオフ、１ｂをオン、４ａをオフ、４ｂをオフとする。
【００４５】
（７）（出力電圧指令）＞（上段三角波）の場合に、１ａをオン、７ａをオフ、１ｂをオフ、４ａをオン、４ｂをオンとする。
【００４６】
図８の（ｃ）〜（ｇ）は、Ｕ相の各半導体スイッチのオン、オフ動作を示すタイミングチャートであり、上記した条件によりオン、オフ動作している。
【００４７】
図２６、図２７は、相電圧指令（ｖｕ、ｖｖ、ｖｗ）、及び補正した相電圧指令（ｖｕ*、ｖｖ*、ｖｗ*）の変化と、最終電力配分指令の変化を示す特性図である。同図において、横軸は時間を示し、縦軸は電圧を示している。
【００４８】
このようにして、第１実施形態に係る電力変換装置の制御方法では、第１の直流電源１０、及び第２の直流電源１１の出力電力を、ある一定期間の平均電力は電源電力指令値に追従させながら、瞬時の電源電力を変化させることができる。
【００４９】
また、第１の直流電源１０、及び第２の直流電源１１の出力電力の脈動を抑えるように最終電力配分指令を変化させるので、電気角一周期の平均が電力指令値と等価になるのではなく、瞬時瞬時の電力配分を指令値と等価とすることができる。また直流電力の脈動が小さくなるため、直流電流の脈動が小さくなる。よって、電源内部のインピーダンスと電流脈動によって電源が発熱する荷を抑えることができる。
【００５０】
更に、モータ１７の相電流周波数とモータ１７の相数に基づいて最終電力配分指令値を変化させるため、モータ１７の相電流周波数とモータ１７の相数に依存する電力脈動を抑えることができる。また、モータ１７の相電流周波数とモータ１７の相数に依存する電力脈動に合わせて最終電力配分指令値を変化させるので、電力脈動量を高効率に大きくすることができる。
【００５１】
また、電源電力指令値と相電流値、電力指令値より基本電力配分指令値を生成するので、瞬時値を用いて基本電力配分指令値を生成することができる。
【００５２】
このように、基本電力配分指令を生成して出力することで、第１の直流電源１０及び第２の直流電源１１の出力電力の脈動を抑えるように、最終電力配分指令（本実施形態では、基本電力配分指令Ｐdist_basisと同一）を変化させるので、電気角一周期の平均が電力指令と等価になるのではなく、瞬時毎の電力配分を指令値と等価とすることができる。また、直流電力の脈動が小さくなるため、直流電流の脈動を小さく抑えることができる。その結果、電源内部のインピーダンスと電流脈動によって電源が発熱することを抑制することができる。
【００５３】
次に、本発明の第２実施形態について説明する。第２実施形態は、前述した第１実施形態と対比して、最終電力配分指令生成手段５-1の構成のみが相違するので、この部分のみを説明する。図１０は、第２実施形態に係る最終電力配分指令生成手段５-1の構成を示すブロック図である。図１０に示すように、第２実施形態に係る最終電力配分指令生成手段５-1は、前述した図９と対比して、基本電力配分指令生成手段６-2と、最終電力配分指令出力手段６-3との間に、基本電力配分指令制限手段６-4を追加した構成となっている。
【００５４】
図１０に示す基本電力配分指令生成手段６-2は、第２の直流電源１１の出力電力（Ｐdc1）と、第２の直流電源１１の電源電力指令（Pdc2_cmd）がほぼ同一とになるように、基本電力配分指令を生成する。具体的には、各相の相電流ｉｕ，ｉｖ，ｉｗと、各相の電圧指令ｖｕ，ｖｖ，ｖｗと、前回の基本電力配分指令(Pdist_basis_the_last)と、に基づいて直流の電力脈動を推定し、基本電力配分指令（Pdist_basis）を生成する。
【００５５】
ここで、第２の直流電源１１が出力を担当する電圧の範囲は、Ｕ相で示すと、（ｖｕ−Ｐdist_basis_the_last）≧０のときである。そのため、（ｖｕ−Ｐdist_basis_the_last）＜０のときには電力を出力しないため、ｉｕ＝０とする。
【００５６】
同様に、（ｖｖ−Ｐdist_basis_the_last）＜０のときは、ｉｖ＝０とし、（ｖｗ−Ｐdist_basis_the_last）＜０のときは、ｉｗ＝０とする。
【００５７】
その上で、次の（３）式より、第２の直流電源１１の直流推定電力（Ｐdc2_est）を生成する。
【００５８】
Ｐdc2_est＝ｉｕ×（ｖｕ−Ｐdist_basis_the_last）
＋ｉｖ×（ｖｖ−Ｐdist_basis_the_last）
＋ｉｗ×（ｖｗ−Ｐdist_basis_the_last） …（３）
そして、次の（４）式により、第２の直流電源１１の直流推定電力（Ｐdc2_est）と、第２の直流電源１１の電源電力指令値（Ｐdc2_cmd）の差を、推定電力脈動（Ｐmotion_est）とする。
【００５９】
Ｐmotion_est＝Ｐdc2_est−Ｐdc2_cmd …（４）
その後、推定電力脈動（Ｐmotion_est）、モータトルク、モータ回転数、及びモータ回転角を軸に取ったマップ（図示省略）を参照することにより、今回の基本電力配分指令と前回の基本電力配分指令との差分を算出し、この差分を前回の基本電力配分指令（Ｐdist_basis_the_last)に加算することで、今回の基本電力配分指令（Ｐdist_basis）を生成する。
【００６０】
こうして予め推定電力脈動（Ｐmotion_est）を推定することにより、基本電力配分指令（Ｐdist_basis）を生成することができる。生成した基本電力配分指令（Ｐdist_basis）は、基本電力配分指令制限手段６-4に出力される。
【００６１】
基本電力配分指令制限手段６-4は、各相の電圧指令（ｖｕ，ｖｖ，ｖｗ）と、直流電源電圧（Ｖdc1，Ｖdc2）に基づいて、基本電力配分指令の上限（upper_limit）、下限（lower_limit）を生成し、基本電力配分指令に制限を加えて制限手段出力を出力する。
【００６２】
次に、図１０に示した基本電力配分指令制限手段６-4の詳細について、図１１を参照して説明する。
【００６３】
上限（upper_limit）の生成方法は、次の（５）式により、第２の直流電源の電圧（Ｖdc2）と各相の電圧指令（ｖｕ，ｖｖ，ｖｗ）の最大値ＭＡＸ（ｖｕ，ｖｖ，ｖｗ）の差を、上限(upper_limit)とする。
【００６４】
upper_limit＝Ｖdc2−ＭＡＸ（ｖｕ，ｖｖ，ｖｗ） …（５）
下限（lower_limit）の生成方法は、次の（６）式により、第１の直流電源の電圧（Ｖdc1）と各相の電圧指令（ｖｕ，ｖｖ，ｖｗ）の最小値ＭＩＮ（ｖｕ，ｖｖ，ｖｗ）の和のマイナスを下限（lower_limit）とする。
【００６５】
lower_limit＝−Ｖdc1−ＭＩＮ（ｖｕ，ｖｖ，ｖｗ） …（６）
そして、上限（upper_limit）、下限（lower_limit）を上記（５）、（６）式のように定め、基本電力配分指令に制限を加えた信号を、制限手段出力として最終電力配分指令出力手段６-3に出力する。このようにすることで、モータ１７の駆動を安定させながら、電力配分を行うことができる。
【００６６】
図１０に示す最終電力配分指令出力手段６-3は、入力された制限手段出力を、最終電力配分指令として出力する。
【００６７】
このようにして、第２実施形態に係る電力変換装置の制御方法では、予め電力脈動の値を推定することで、脈動値と電源電力指令値より予め定めた値を生成することができる。また、求めた基本電力配分指令値に制限を加えることによって、モータの駆動を安定させながら電力配分を行うことができる。
【００６８】
更に、制限手段を通過した基本電力配分指令値を出力することによってモータへ電力は安定させた状態で直流電力の脈動を抑えることが出来る。
【００６９】
こうして、モータ１７の駆動を安定させながら、第１の直流電源１０、及び第２の直流電源１１の出力電力の脈動を抑制するように、最終電力配分指令を変化させるので、電気角一周期の平均が電力指令と等価になるのではなく、瞬時毎の電力配分を指令値と等価とすることができる。また、直流電力の脈動が小さくなるため、直流電流の脈動が小さくなる。よって、電源内部のインピーダンスと電流脈動によって電源が発熱することを抑制することができる。
【００７０】
次に、本発明の第３実施形態について説明する。第３実施形態は、前述した第１実施形態と対比して、最終電力配分指令生成手段５-1の構成のみが相違するので、この部分のみを説明する。
【００７１】
図１２は、第３実施形態に係る最終電力配分指令生成手段５-1の構成を示すブロック図である。図１２に示すように、第３実施形態に係る最終電力配分指令生成手段５-1は、前述した図９と対比して、基本電力配分指令生成手段６-2と、最終電力配分指令出力手段６-3との間に、基本電力配分指令制限手段６-4を追加し、更に、電源電力指令出力手段６-1、及び、電力指令補正値生成手段６-5が追加された構成となっている。
【００７２】
図１３は、図１２に示す電源電力指令出力手段６-1の詳細な構成を示すブロック図である。図示のように、該電源電力指令出力手段６-1は、まず、次の（７）式によりモータ１７の電力（Ｐm）を計算する。
【００７３】
Ｐm＝ｉｄ*×ｖｄ*＋ｉｑ*×ｖｑ* …（７）
更に、モータ電力（Ｐm）、配分割合（rto_vdc1）、及び電力指令補正値（Ｐdc_cmp）に基づき、次の（８）、（９）式により、各直流電源１０，１１の電力指令（Ｐdc1_cmd，Ｐdc2_cmd）を計算し出力する。
【００７４】
Ｐdc1_cmd＝Ｐm×rto_vdc1＋Ｐdc_cmp …（８）
Ｐdc2_cmd＝Ｐm−Ｐdc1_cmd …（９）
図１２に示す基本電力配分指令生成手段６-2は、前述した第２実施形態で説明した図１０と同様の動作を行う。
【００７５】
図１２に示す基本電力配分指令制限手段６-4は、前述した第２実施形態で説明した図１０の構成に、リミット信号の出力を加えたものである。リミット信号とは、基本電力配分指令が、基本電力配分指令制限手段６-4の上限値を上回ったとき、及び、下限値を下回ったときにそれぞれ出力される信号である。
【００７６】
図１２に示す最終電力配分指令出力手段６-3は、図１０に示したものと同様である。
【００７７】
次に、図１２に示した電力指令補正値生成手段６-5の詳細を説明する。該電力指令補正値生成手段６-5は、基本電力配分指令制限手段６-4よりリミット信号を受けとった場合に、電力指令補正値を生成し、基本電力配分指令制限手段６-4にて基本電力配分指令が制限を受けない領域へ移行する処理を行う。
【００７８】
そして、上限を上回ったことを示すリミット信号が入力された場合には、電圧Ｖdc2、トルク指令、回転数を軸としたマップ（図示省略）を参照することにより、電力指令補正値を出力する。
【００７９】
他方、下限を下回ったことを示すリミット信号が入力された場合には、電圧Ｖdc1、トルク指令、回転数を軸としたマップ（図示省略）を参照することにより、電力指令補正値を出力する。
【００８０】
このようにして、第３実施形態に係る電力変換装置の制御方法では、基本電力配分が制限を受けた場合に、電力電力指令値を制限受けない範囲へ補正を行うため、直流電力脈動を最大限抑えることが出来る範囲へ移行させることができる。
【００８１】
即ち、基本電力配分指令が基本電力配分指令制限手段６-4で制限を受けた場合に、基本電力配分指令が基本電力配分指令制限手段６-4で制限を受けない範囲となるように電力指令（Ｐdc1_cmd，Ｐdc2_cmd）を補正するため、直流電力脈動を最大限抑えた状態で電力配分を行うことができる。
【００８２】
次に、本発明の第４実施形態について説明する。第４実施形態は、前述した第１実施形態と対比して、最終電力配分指令生成手段５-1の構成のみが相違するので、この部分のみを説明する。
【００８３】
図１４は、第４実施形態に係る最終電力配分指令生成手段５-1の構成を示すブロック図である。図１４に示すように、第４実施形態に係る最終電力配分指令生成手段５-1は、前述した第２実施形態で示した図１０と対比して、補正電力配分指令出力手段６-6が追加された構成となっている。
【００８４】
基本電力配分指令生成手段６-2は、前述した第２実施形態で示した図１０の構成と同様に動作する。
【００８５】
基本電力配分指令制限手段６-4は、第２実施形態で示した図１０の構成に、リミット信号の出力を加えた構成となっている。リミット信号とは、基本電力配分指令が基本電力配分指令制限手段６-4の上限値を上回ったとき、及び下限値を下回ったときに、それぞれ出力される信号である。
【００８６】
補正電力配分指令出力手段６-6は、上記のリミット信号が入力されたときに、基本電力配分指令制限手段６-4が基本電力配分指令を制限していない区間で、制限を受けた区間の電力変化分を補うように補正電力配分指令を生成する。
【００８７】
次に、図１５を参照して、補正電力配分指令出力手段６-6の詳細について説明する。図１５に示すように、補正電力配分指令出力手段６-6は、電力配分補正値生成手段７-1と、補正電力配分指令生成手段７-2を備える。
【００８８】
電力配分補正値生成手段７-1では、電力配分補正値を生成し、この電力配分補正値を制限手段出力と加算した後、中間電力配分指令として、補正電力配分指令生成手段７-2に出力する。その後、補正電力配分指令生成手段７-２において、補正電力配分指令を生成する。
【００８９】
以下、電力配分補正値生成手段７-1の詳細について、図１６を参照して説明する。電力配分補正値生成手段７-1は、第１の直流電源１０の電力Ｐdc1と、電力指令Ｐdc1_cmdの差分をとり、フィードバック制御を行い電力配分補正値を生成する。このとき、リミット信号と回転角センサが電力配分補正値生成のオン、オフの切り替えを行う。
【００９０】
まず、第１の直流電源１０の出力電流（Ｉdc1）、電圧（Ｖdc1）に基づいて、第１の直流電源１０の電力（Ｐdc1）を生成する。その後、次の（１０）式により電力指令（Ｐdc1_cmd）との差分（Ｐdc1_err）を求め、ＰＩ制御を行う。
【００９１】
Ｐdc1_err＝Ｐdc1_cmd−（Ｉdc1×Ｖdc1） …（１０）
リミット信号を受け取ったときにＰＩ制御を開始し、最後にリミット信号を受け取った時点から少なくとも相電流の１／３周期以上（相数にｎを乗じた値をＹとした場合、１／Ｙ周期以上）リミット信号を受け取らないとき、ＰＩ制御を終了し、ＰＩ制御の内部変数をリセットする。なお、相電流の１／３周期は、回転角センサから読み取る。
【００９２】
このようにすることで、新たなセンサを追加することなくＰＩ制御のオン、オフを制御することができる。
【００９３】
また、モータ１７の相電流の周期の１／３周期以上、基本電力配分指令が前記基本電力配分指令制限手段６-4による制限を受けなくなったときに、フィードバック制御を終了することにより、フィードフォワード領域を大きくすることができるので、指令値の高速変化に対する追従性を高めることができる。
【００９４】
次に、図１５に示した補正電力配分指令生成手段７-2の詳細な構成を、図１７を参照して説明する。該補正電力配分指令生成手段７-2の動作は、図１４に示した基本電力配分指令制限手段６-4とほぼ同様である。即ち、各相の電圧指令（ｖｕ，ｖｖ，ｖｗ）と、各直流電源１０，１１の電圧（Ｖdc1，Ｖdc2）に基づいて、基本電力配分指令の上限（upper_limit）、及び下限(lower_limit)を生成し、中間電力配分指令に制限を加え、補正電力配分指令を出力する。
【００９５】
次の（１１）式に示すように、上限（upper_limit）の生成方法は、第２の直流電源の電圧（Ｖdc2）と、各相の電圧指令（ｖｕ，ｖｖ，ｖｗ）の最大値の差を、上限(upper_limit)とする。
【００９６】
upper_limit＝Ｖdc2−ＭＡＸ（ｖｕ，ｖｖ，ｖｗ） …（１１）
下限（lower_limit）の生成方法は、次の（１２）式により、第１の直流電源の電圧（Ｖdc1）と各相の電圧指令（ｖｕ，ｖｖ，ｖｗ）の最小値ＭＩＮ（ｖｕ，ｖｖ，ｖｗ）の和のマイナスを下限（lower_limit）とする。
【００９７】
lower_limit＝−Ｖdc1−ＭＩＮ（ｖｕ，ｖｖ，ｖｗ） …（１２）
そして、上限(upper_limit)、下限(lower_limit)を（１１）、（１２）式のように定め、中間電力配分指令に制限を加えた指令を、補正電力配分指令として出力する。
【００９８】
次に、図１４に示す最終電力配分指令出力手段６-3は、入力された補正電力配分指令を、最終電力配分指令として出力する。
【００９９】
このようにして、第４実施形態に係る電力変換装置の制御方法では、制限手段により制限を受けた場合に、制限を受けてない時間で電力配分量を補うように補正を行うため、瞬時の電力が電源電力指令値に追従しない場合であっても、電力脈動を抑えながら電気角一周期の平均は指令値と等価とすることができる。また、補正電力配分指令値を出力することによって、電力脈動を抑えながら電気角一周期の平均は電源電力指令値と等価とすることができる。
【０１００】
更に、モータ１７の相電流の周期をモータ回転角より読み取るので、新たなセンサを追加することなく測定可能である。
【０１０１】
即ち、基本電力配分指令制限手段６-4により制限を受けた場合に、制限を受けてない時間で電力配分量を補うように補正を行うため、瞬時の電力が電源電力指令値に追従しない場合であっても、電力脈動を抑えながら電気角一周期の平均は指令値と等価とすることができる。
【０１０２】
次に、本発明の第５実施形態について説明する。第５実施形態は、前述した第１実施形態（図６）と対比して、最終電力配分指令生成手段５-1の構成のみが相違するので、この部分のみを説明する。
【０１０３】
図１８は、第５実施形態に係る最終電力配分指令生成手段５-1の構成を示すブロック図である。図１８に示すように、第５実施形態に係る最終電力配分指令生成手段５-1は、前述した第３実施形態で示した図１２と対比して、補正電力配分指令出力手段６-6、及び選択手段６-7が新たに追加された構成となっている。
【０１０４】
図１８に示す電源電力指令出力手段６-1、基本電力配分指令生成手段６-2、基本電力配分指令制限手段６-4、最終電力配分指令出力手段６-3は、それぞれ前述した第３実施形態（図１２）と同様に動作する。
【０１０５】
選択手段６-7は、電源の状態に応じて、各直流電源の出力電力の電気角一周期の平均が電源電力指令値に追従するように、補正を行い出力する補正電力配分指令出力手段６-6を選択するか、或いは、基本電力配分指令制限手段６-4で基本電力配分指令が制限を受けない範囲に電源電力指令に補正を加える電力指令補正値生成手段６-5を選択するか、のいずれか一方を選択する。該選択手段６-7は、各直流電源１０，１１の充電状態ＳＯＣ（State of charge）に基づいて、どちらを選択するかを切り替える。
【０１０６】
具体的には、一方の直流電源１０のＳＯＣが低く、該直流電源１０の電力配分が大きくされるとモータ駆動の継続が困難になる場合には、補正電力配分指令出力手段６-6を選択する。それ以外の状態では、電力指令補正値生成手段６-5を選択する。
【０１０７】
このようにすることで、直流電力脈動抑制を優先するか、或いは、電源電力指令値を優先するか選択できるため、状況に応じて適切な制御を行うことが可能となる。また、各直流電源１０，１１の充電量の状態に応じて、直流電力脈動抑制を優先するか、電源電力指令を優先するかを選択するので、一方の直流電源の充電量が少ない場合であっても、電源電力指令を優先させることにより出力を継続することが可能となる。
【０１０８】
次に、図１８に示した補正電力配分指令出力手段６-6の詳細を、図１９を参照して説明する。図１９に示すように、補正電力配分指令出力手段６-6は、電力配分補正値生成手段７-1と、補正電力配分指令生成手段７-2を備えている。
【０１０９】
電力配分補正値生成手段7-1で電力配分補正値を生成し、この電力配分補正値を制限手段出力と加算した後、補正電力配分指令生成手段７-2に出力する。その後、補正電力配分指令生成手段7-2にて、補正電力配分指令を生成する。
【０１１０】
次に、図２０を参照して、電力配分補正値生成手段７-1について説明する。電力配分補正値生成手段７-1は、第１の直流電源１０の電力（Ｐdc1）と、電源電力指令（Ｐdc1_cmd）の差分をとりフィードバック制御を行って、電力配分補正値を生成する。このとき、リミット信号とＵ相の電流(ｉｕ)、選択手段６-7の選択結果（selecter）が、電力配分補正値生成のオン、オフの切り替えを行う。
【０１１１】
まず、第１の直流電源１０の出力電流(Ｉdc1)と、電圧（Ｖdc1）に基づいて、第１の直流電源の電力（Ｐdc1）を生成する。その後、次の（１３）式により、第１の直流電源１０の出力電力指令（Ｐdc1_cmd）との差分（Ｐdc1_err）を演算してＰＩ制御を行う。
【０１１２】
Ｐdc1_err＝Ｐdc1_cmd−（Ｉdc1×Ｖdc1） …（１３）
選択結果（selecter）が、補正電力配分指令出力手段６-6の選択を示しており、且つリミット信号を受け取ったときにＰＩ制御を開始し、最後にリミット信号を受け取った時点から少なくとも相電流の１／３周期以上リミット信号を受け取らないとき、ＰＩ制御を終了し、ＰＩ制御の内部変数をリセットする。相電流の１／３周期は、相電圧指令（ｖｕ）から読み取ることができる。
【０１１３】
選択結果（Selecter）が電力指令補正値生成手段６-5の選択を示しているときは、ＰＩ制御を行わず補正電力配分指令は０を出力する。
【０１１４】
このようにすることで、直流電力脈動抑制を優先するか、或いは、電源電力指令値を優先するかを選択できるため、状況に応じて適切な制御を行うことが可能である。また、相電流に応じて制御のオン、オフを切り換えるので、新たなセンサを取り付ける必要がない。
【０１１５】
図１８に示す電力指令補正値生成手段６-5は、選択手段６-7の選択結果（selecter）が電力指令補正値生成手段６-5の選択を示しており、且つ、基本電力配分指令制限手段６-4よりリミット信号を受けとった場合に、電力指令補正値を生成し、基本電力配分指令制限手段６-4で、基本電力配分指令が制限を受けない領域へ移行させる。
【０１１６】
そして、上限を上回ったことを示すリミット信号が入力された場合には、Ｖdc2、トルク指令、回転数を軸としたマップ（図示省略）を参照することにより電力指令補正値を出力する。
【０１１７】
他方、下限を下回ったことを示すリミット信号が入力された場合には、Ｖdc1、トルク指令、回転数を軸としたマップ（図示省略）を参照することにより電力指令補正値を出力する。
【０１１８】
また、選択手段６-7の選択結果（selecter）が補正電力配分指令出力手段６-6の選択を示しているときには、電力指令補正値は０を出力する。
【０１１９】
このようにして、第５実施形態に係る電力変換装置の制御方法では、フィードバック制御を、モータ１７の相数にｎを乗じた値をＹとすると、モータ１７の相電流の周期の１/Ｙ周期以上前記基本電力配分指令制限手段によって前記基本電力配分指令が制限を受けなくなったときに、やめることによって、フィードフォワード領域を大きくすることができるため、指令値の高速変化に対する追従性を高めることが出来る。
【０１２０】
また、モータ１７の相電流の周期を各相電流値より読み取るので、新たなセンサを追加することなく測定可能である。更に、直流電力脈動抑制を優先するか、電源電力指令値を優先するか選択できるため、状況に応じて適切な制御を行うことが可能である。また、電源の充電量の状態に応じて、直流電力脈動抑制を優先するか、電源電力指令値を優先するかを選択するので、一方の電源が充電量が少ない場合であっても電源電力指令値を優先させることにより出力を継続することが可能である。
【０１２１】
こうして、第１の直流電源１０、及び第２の直流電源１１の出力電力の脈動を抑えるように最終電力配分指令を変化させるので、電気角一周期の平均が電力指令値と等価になるのではなく、瞬時毎の電力配分を指令値と等価とすることができる。また直流電力の脈動が小さくなるため、直流電流の脈動が小さくなる。よって、電源内部のインピーダンスと電流脈動によって電源が発熱することを抑制することができる。
【０１２２】
更に、各直流電源１０，１１の充電量（ＳＯＣ）の状態に応じて、直流電力脈動抑制を優先するか、或いは、電源電力指令値を優先するかを選択するので、一方の直流電源の充電量が少ない場合であっても、電源電力指令値を優先させることにより出力を継続することが可能となる。
【０１２３】
次に、本発明の第６実施形態について説明する。第６実施形態は、前述した第１実施形態（図６）と対比して、最終電力配分指令生成手段５-1の構成のみが相違するので、この部分のみを説明する。
【０１２４】
図２１は、第６実施形態に係る最終電力配分指令生成手段５-1の構成を示すブロック図である。図２１に示すように、第６実施形態に係る最終電力配分指令生成手段５-1は、前述した第５実施形態で示した図１８と対比して、選択手段６-7の構成が相違する。更に、補正電力配分指令出力手段６-6に入力される３相電流（ｉｕ）が割愛されている点で相違する。
【０１２５】
また、図２２は、図２１に記載した補正電力配分指令出力手段６-6の詳細を示すブロック図であり、前述した図１９と対比して、電力配分補正値生成手段７-1に入力される信号が、３相電流（ｉｕ）から電圧（ｖｕ）に変更された点で相違している。
【０１２６】
更に、図２３は、図２０に記載した電力配分補正値生成手段７-1の詳細を示すブロック図であり、「ＰＩ」に入力される信号が、３相電流（ｉｕ）から電圧（ｖｕ）に変更された点で相違している。
【０１２７】
以下、第６実施形態に係る選択手段６-7について説明する。選択手段６-7は、各直流電源の状態に応じて、各直流電源の出力電力の電気角一周期の平均が電源電力指令値に追従するように、補正を行い出力する補正電力配分指令出力手段６-6を選択するか、或いは、基本電力配分指令制限手段６-4で基本電力配分指令が制限を受けない範囲に電源電力指令に補正を加える電力指令補正値生成手段６-5を選択するか、のいずれか一方を選択する。
【０１２８】
該選択手段６-7は、各直流電源１０，１１の温度（Ｔdc1，Ｔdc2）に基づいて、どちらを選択するかを切り替える。ここでの切り替えは、少なくともいずれか一方の直流電源の温度が閾値を超えた場合には、常に電力指令補正値生成手段６-5を選択する。これ以外の場合には、補正電力配分指令出力手段６-6を選択する。
【０１２９】
このようにして、第６実施形態に係る電力変換装置の制御方法では、モータ１７の相電流の周期を各相電圧指令値より読み取るので、新たなセンサを追加することなく測定可能である。また、電源の温度の状態に応じて、直流電力脈動抑制を優先するか、電源電力指令値を優先するかを選択するので、電源が高温になっている場合は直流電力脈動抑制を優先させることにより電源の温度上昇を保護し劣化を防ぐことが可能である。
【０１３０】
こうして、第１の直流電源１０、及び第２の直流電源１１の出力電力の脈動を抑えるように最終電力配分指令を変化させるので、電気角一周期の平均が電力指令値と等価になるのではなく、瞬時毎の電力配分を指令値と等価とすることができる。また、直流電力の脈動が小さくなるため、直流電流の脈動が小さくなる。よって、電源内部のインピーダンスと電流脈動によって電源が発熱することを抑制することができる。
【０１３１】
更に、各直流電源１０，１１の温度状態に応じて、直流電力脈動抑制を優先するか、或いは、電源電力指令値を優先するかを選択するので、少なくとも一方の直流電源が高温になっている場合は、直流電力脈動抑制を優先させることにより直流電源の温度上昇を保護し、劣化を防ぐことができる。
【０１３２】
次に、本発明の第７実施形態について説明する。第７実施形態は、前述した第１実施形態（図６）と対比して、最終電力配分指令生成手段５-1の構成のみが相違するので、この部分のみを説明する。
【０１３３】
図２４は、第７実施形態に係る最終電力配分指令生成手段５-1の構成を示すブロック図である。図２４に示すように、第７実施形態に係る最終電力配分指令生成手段５-1は、電源電力指令出力手段６-1、基本電力配分指令生成手段６-2、及び最終電力配分指令出力手段６-3を備えている。
【０１３４】
最終電力配分指令出力手段６-3は、前述した第１実施形態（図９）と同様に動作する。
【０１３５】
図２５は、図２４に示す電源電力指令出力手段６-1の詳細な構成を示すブロック図である。図示のように、該電源電力指令出力手段６-1は、まず、次の（１４）式によりモータの電力（Ｐm）を計算する。
【０１３６】
Ｐm＝ｉｄ*×ｖｄ*＋ｉｑ*×ｖｑ* …（１４）
更に、モータ電力（Ｐm）、及び配分割合（rto_vdc1）に基づき、次の（１５）、（１６）式により、各直流電源１０，１１の電力指令（Ｐdc1_cmd，Ｐdc2_cmd）を計算し出力する。
【０１３７】
Ｐdc1_cmd＝Ｐm×rto_vdc1 …（１５）
Ｐdc2_cmd＝Ｐm−Ｐdc1_cmd …（１６）
次に、図２４に示す基本電力配分指令生成手段６-2について説明する。該基本電力配分指令生成手段６-2は、各直流電源１０，１１の温度を条件として、第２の直流電源１１の出力電力と、第２の直流電源１１の電力指令値（Ｐdc2_cmd）が瞬時値でほぼ同一となるように、相電流の３倍の周波数（モータ１７の相電流周波数をαとし、モータ１７の相数にｎを乗じた値をβとしたとき、α×βとなる周波数）で変化する基本電力配分指令を生成するか、或いは、電気角一周期の平均電力がほぼ同一となるように一定値の基本電力配分指令を生成するか、或いは、直流の電力脈動を大きくするように基本電力配分指令を生成するか、のうちのいずれかを選択して指令を生成する。
【０１３８】
［条件１］
前述の温度条件として、少なくともいずれか一方の直流電源の温度がＡ度以下、Ｂ度以上（Ａ＞Ｂ）であり、直流電源の能力を十分に発揮できない場合には、電気角一周期の平均電力がほぼ同一となるように一定値の基本電力配分指令を生成する。以下に、この条件での基本電力配分指令の生成方法を示す。
【０１３９】
基本電力配分指令は、電力指令（Ｐdc1_cmd，Ｐdc2_cmd）、トルク指令、モータ１７の回転数を入力として、基本電力配分指令のテーブル（図示省略）を参照することによって生成する。
【０１４０】
［条件２］
少なくともいずれか一方の直流電源の温度がＢ度以下であるか、或いは急速にいずれか一方の直流電源の温度上昇が必要である場合には、直流の電力脈動を増幅させるように相電流の３倍の周波数で変化する基本電力配分指令を生成する。以下に、基本電力配分指令の生成方法を示す。
【０１４１】
相電流値（ｉｕ，ｉｖ，ｉｗ）、相電圧指令値（ｖｕ，ｖｖ，ｖｗ）、基本電力配分指令（Ｐdist_basis）、と第２の直流電源１１の電力指令値（Ｐdc2_cmd）の関係式を、次の（１７）、（１８）式に示す。
【０１４２】
Ｐdc2_cmd＝ｉｕ×（ｖｕ−Ｐdist_basis）
＋ｉｖ×（ｖｖ−Ｐdist_basis）
＋ｉｗ×（ｖｗ−Ｐdist_basis） …（１７）
【数２】
【０１４３】
ここで、第２の直流電源１１が出力を担当する電圧の範囲は、Ｕ相で示すと、（ｖｕ−Ｐdist_cmd）≧０のときである。このため、（ｖｕ−Ｐdist_cmd）＜０のときには電力を出力しないため、ｉｕ＝０とする。
【０１４４】
同様に、（ｖｖ−Ｐdist_cmd）＜０のときは、ｉｖ＝０とし、（ｖｗ−Ｐdist_cmd）＜０のときは、ｉｗ＝０とする。
【０１４５】
以上をまとめると、（ｖｕ−Ｐdist_cmd）＜０のときはｉｕ＝０、（ｖｖ−Ｐdist_cmd）＜０のときはｉｖ＝０、（ｖｗ−Ｐdist_cmd）＜０のときはｉｗ＝０、という条件と、更に、直流電力の脈動が大きくなるように、且つ平均電力が電力指令値（Ｐdc2_cmd）となるように、周期的に変化するＰdc2_ripuru加えて、次の（１９）式により、Ｐdist_basisを求める。
【数３】
【０１４６】
［条件３］
直流電源の温度がＡ度以上である場合には、直流の電力脈動を抑えるように相電流の３倍の周波数で変化する基本電力配分指令を生成する。以下に、基本電力配分指令の生成方法を示す。
【０１４７】
相電流（ｉｕ，ｉｖ，ｉｗ）、各相の電圧指令（ｖｕ，ｖｖ，ｖｗ）、基本電力配分指令（Ｐdist_basis）と、第２の直流電源１１の電力指令値（Ｐdc2_cmd）の関係式を、次の（２０）、（２１）式に示す。
【０１４８】
Ｐdc2_cmd＝ｉｕ×（ｖｕ−Ｐdist_basis）
＋ｉｖ×（ｖｖ−Ｐdist_basis）
＋ｉｗ×（ｖｗ−Ｐdist_basis） …（２０）
【数４】
【０１４９】
ここで、第２の直流電源１１が出力を担当する電圧の範囲は、Ｕ相で示すと、（ｖｕ−Ｐdist_cmd）≧０のときである。そのため、（ｖｕ−Ｐdist_cmd）＜０のときには電力を出力しないのでｉｕ＝０とする。
【０１５０】
同様に、（ｖｖ−Ｐdist_cmd）＜０のときはｉｖ＝０とし、（ｖｗ−Ｐdist_cmd）＜０のときはｉｗ＝０とする。
【０１５１】
以上をまとめると、（ｖｕ−Ｐdist_cmd）＜０のときはｉｕ＝０、（ｖｖ−Ｐdist_cmd）＜０のときはｉｖ＝０、（ｖｗ−Ｐdist_cmd）＜０のときは、ｉｗ＝０、という条件下で、次の（２２）式により、Ｐdist_basisを求めて出力する。
【数５】
【０１５２】
このようにして、本発明の第７実施形態に係る電力変換装置の制御方法では、電気角一周期の平均は電力指令値と等価としながら第１の直流電源１０、及び第２の直流電源１１の出力電力の脈動を増幅させるように最終電力配分指令を変化させるので、直流電力の脈動が大きくなり、直流電流の脈動も大きくなる。よって、電源内部のインピーダンスと電流脈動によって電源を発熱を促すことができる。寒冷地での電源の温度上昇を促すことよって電源の持つ能力を発揮することが可能となる。
【０１５３】
また、制御を行う時点で最新の情報より逐次計算を行うので瞬時瞬時の電力配分を高精度に行うことができる。更に、求めた基本電力配分指令値を出力することによって直流電力の脈動を抑えることが出来る。
【０１５４】
また、電源の温度がある値以下であったとき大きな電力脈動を起こし、電源を発熱させ温度を上昇させるため、電源を活性化させることができる。更に、電源の温度がある値以下であったとき電力脈動を起こし、電源を発熱させ温度を上昇させるため、電源を活性化させることができる。
【０１５５】
こうして、電力脈動を意図的に作る出すことが可能となる。電源の温度がある値以下であったとき電力脈動を起こし（脈動を増加させ）、電源を発熱させ温度を上昇させるため、電源を活性化させることができる。
【０１５６】
以上、本発明の電力変換装置の制御方法を図示の実施形態に基づいて説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、各部の構成は、同様の機能を有する任意の構成のものに置き換えることができる。
【産業上の利用可能性】
【０１５７】
本発明は、複数の直流電源より出力される電力を脈動させずにモータに供給して駆動することに利用することができる。
【符号の説明】
【０１５８】
１ａ，１ｂ 半導体スイッチ
２ａ，２ｂ 半導体スイッチ
３ａ，３ｂ 半導体スイッチ
４ａ，４ｂ 半導体スイッチ
５ａ，５ｂ 半導体スイッチ
６ａ，６ｂ 半導体スイッチ
７ａ，８ａ，９ａ 半導体スイッチ
７ｂ，８ｂ，９ｂ ダイオード
４ 電力変換装置の制御器
８ 電力変換器
１０ 第１の直流電源
１１ 第２の直流電源
１２，１３ 平滑コンデンサ
１４ 母線
１５ 母線
１６ 母線
１７ ３相交流モータ
４-1 トルク制御手段
４-2 電流制御手段
４-3 ｄｑ／３相変換手段
４-4 電力配分オフセット手段
４-5 ＰＷＭパルス生成手段
４-7 ３相／ｄｑ変換手段
５-1 最終電力配分指令生成手段
６-1 電源電力指令出力手段
６-2 基本電力配分指令生成手段
６-3 最終電力配分指令出力手段
６-4 基本電力配分指令制限手段
６-5 電力指令補正値生成手段
６-6 補正電力配分指令出力手段
６-7 選択手段
７-1 電力配分補正値生成手段
７-2 補正電力配分指令生成手段
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の直流電源のプラス極と第２の直流電源のマイナス極を接続し、前記第２の直流電源のプラス極と負荷の接続端子との間を第１のスイッチを介して接続し、
前記第１の直流電源と第２の直流電源の接続点と、前記負荷の接続端子との間を第２のスイッチを介して接続し、
前記第１の直流電源のマイナス極と前記負荷の接続端子との間を、第３のスイッチを介して接続した電力変換回路を制御する制御方法であって、
前記第１の直流電源、及び第２の直流電源の単位時間当たりの出力電力を指令する電源電力指令値に基づいて、前記各直流電源の最終電力配分指令を生成するステップと、
前記電力変換装置の各相の電圧指令を生成するステップと、
前記最終電力配分指令に、前記各相の電圧指令を加算して、最終的な出力電圧指令を生成するステップと、
前記最終的な出力電圧指令が前記第１の直流電源の出力電圧未満である場合には、前記第１，第３スイッチを切り換えて前記負荷に電力を供給するステップと、
前記最終的な出力電圧指令が前記第１の直流電源の出力電圧以上である場合には、前記第２、第３スイッチを切り換えて前記負荷に電力を供給するステップと、
を備え、
前記最終電力配分指令を変化させる周期を、前記電源電力指令値が変化する周期よりも短くすることを特徴とする電力変換装置の制御方法。
【請求項２】
請求項１に記載の電力変換装置の制御方法において、
前記最終電力配分指令は、前記第１の直流電源、及び前記第２の直流電源の出力電力の脈動を抑制するように変化させることを特徴とする電力変換装置の制御方法。
【請求項３】
請求項１に記載の電力変換装置の制御方法において、前記最終電力配分指令は、前記第１の直流電源、及び前記第２の直流電源の出力電力の脈動を増加させるように変化させることを特徴とする電力変換装置の制御方法。
【請求項４】
請求項２または請求項３のいずれかに記載の電力変換装置の制御方法において、
前記負荷は、モータであり、前記最終電力配分指令は、前記モータの相電流周波数をαとし、モータの相数にｎを乗じた値をβとすると、α×βの周波数で変化することを特徴とする電力変換装置の制御方法。
【請求項５】
請求項４に記載の電力変換装置の制御方法において、
前記最終電力配分指令を生成するステップは、前記電源電力指令値と、前記モータの各相の相電流値と、前記電圧指令と、に基づいて基本電力配分指令を生成し、この基本電力配分指令に基づいて最終電力配分指令を生成することを特徴とする電力変換装置の制御方法。
【請求項６】
請求項５に記載の電力変換装置の制御方法において、
前記基本電力配分指令を生成するステップは、前記モータの各相の相電流値と前記相電圧値より逐次計算を行い、前記各直流電源が出力する電力が電源電力指令値とほぼ一致する前記基本電力配分指令を生成することを特徴とする電力変換装置の制御方法。
【請求項７】
請求項５に記載の電力変換装置の制御方法において、
前記基本電力配分指令を生成するステップは、各相の相電流値と前記相電圧値に基づき、電力脈動を推定し、少なくとも前記推定電力脈動と電源電力指令値により、前記基本電力配分指令を生成することを特徴とする電力変換装置の制御方法。
【請求項８】
請求項５〜７のいずれか１項に記載の電力変換装置の制御方法において、
前記最終電力配分指令を生成するステップは、前記基本電力配分指令を出力することを特徴とする電力変換装置の制御方法。
【請求項９】
請求項５〜７のいずれか１項に記載の電力変換装置の制御方法において、
前記最終電力配分指令を生成するステップは、更に、前記基本電力配分指令を前記基本電力配分指令と前記電圧指令の和が０Ｖ以上、第１の電源電圧と第２の電源電圧を加算した電圧以下となる範囲に制限を行うための、基本電力配分指令制限のステップを有することを特徴とする電力変換装置の制御方法。
【請求項１０】
請求項９に記載の電力変換装置の制御方法において、
前記最終電力配分指令を生成するステップは、前記基本電力配分指令制限のステップで前記基本電力配分指令を制限した場合に、前記基本電力配分指令が基本電力配分指令を制限するステップで制限を受けないように、前記基本電力配分指令を生成するステップで用いる前記電源電力指令値を補正する、電力指令補正値生成のステップを有することを特徴とする電力変換装置の制御方法。
【請求項１１】
請求項９または１０のいずれかに記載の電力変換装置の制御方法において、
前記最終電力配分指令を生成するステップは、前記最終電力配分指令を出力するステップを備え、この最終電力配分指令を出力するステップでは、前記基本電力配分指令を制限するステップの出力を出力することを特徴とする電力変換装置の制御方法。
【請求項１２】
請求項９または１０のいずれかに記載の電力変換装置の制御方法において、
前記最終電力配分指令を生成するステップは、前記基本電力配分指令を制限するステップが前記基本電力配分指令を制限した場合に、前記基本電力配分指令を制限するステップが前記基本電力配分指令を制限していない区間で、制限を受けた区間の電力変化分を補うように電力配分補正値を生成するステップと、
前記電力配分補正値と前記基本電力配分指令を制限するステップの出力を加算するステップと、
前記加算結果を、該加算結果と前記電圧指令の和が０Ｖ以上で、且つ、第１の電源電圧と第２の電源電圧を加算した電圧以下となる範囲に制限し、補正電力配分指令を生成するステップと、
を有することを特徴とする電力変換装置の制御方法。
【請求項１３】
請求項１２に記載の電力変換装置の制御方法において、
前記電力配分補正値を生成するステップは、前記基本電力配分指令を制限するステップによって、前記基本電力配分指令が制限を受けた時点からフィードバック制御を行い、少なくとも前記モータの相数にｎを乗じた値をＹとした場合、前記モータの相電流の周期の１/Ｙ周期以上、前記基本電力配分指令を制限ステップによって、前記基本電力配分指令が制限を受けなくなるまで続けることを特徴とする電力変換装置の制御方法。
【請求項１４】
請求項１３に記載の電力変換装置の制御方法において、
前記モータの相電流の周期の１/Ｙ周期は、各相電流値より読み取ることを特徴とする電力変換装置の制御方法。
【請求項１５】
請求項１３に記載の電力変換装置の制御方法において、
前記モータの相電流の周期の１/Ｙ周期は、前記モータの回転角から読み取ることを特徴とする電力変換装置の制御方法。
【請求項１６】
請求項１３に記載の電力変換装置の制御方法において、
前記モータの相電流の周期の１/Ｙ周期は、前記モータの各相電圧の指令値より読み取ることを特徴とする電力変換装置の制御方法。
【請求項１７】
請求項１２〜１６のいずれか１項に記載の電力変換装置の制御方法において、
前記最終電力配分指令を出力するステップは、前記電力指令補正値を生成するステップと、補正電力配分指令を生成するステップの双方を備える場合において、状態に応じて前記電力指令補正値を生成するか、前記補正電力配分指令を生成するか、の切り替えを行うステップを有することを特徴とする電力変換装置の制御方法。
【請求項１８】
請求項１７に記載の電力変換装置の制御方法において、
前記切り替えを行うステップは、電源の充電量の状態に応じて前記切り替えを行うことを特徴とする電力変換装置の制御方法。
【請求項１９】
請求項１７に記載の電力変換装置の制御方法において
前記切り替えを行うステップは、電源の温度の状態に応じて切り替えを行うことを特徴とする電力変換装置の制御方法。
【請求項２０】
請求項１２〜１９のいずれか１項に記載の電力変換装置の制御方法において、
前記最終電力配分指令を生成するステップは、前記最終電力配分指令を出力するステップを備え、前記最終電力配分指令を出力するステップは前記補正電力配分指令を出力することを特徴とする電力変換装置の制御方法。
【請求項２１】
請求項３または４のいずれか１項に記載の電力変換装置の制御方法において、
前記最終電力配分指令は電源の温度が一定以下である場合に、第１および第２の直流電源の出力電力の脈動を増加させるように変化させることを特徴とする電力変換装置の制御方法。
【請求項２２】
請求項３または４のいずれか１項に記載の電力変換装置の制御方法において、
前記最終電力配分指令を出力するステップは、状況に応じて最終電力配分指令を一定値とすることを特徴とする電力変換装置の制御方法。
【請求項２３】
請求項１３に記載の電力変換装置の制御方法において、
前記ｎは１であることを特徴とする電力変換装置の制御方法。
【請求項１】
第１の直流電源のプラス極と第２の直流電源のマイナス極を接続し、前記第２の直流電源のプラス極と負荷の接続端子との間を第１のスイッチを介して接続し、
前記第１の直流電源と第２の直流電源の接続点と、前記負荷の接続端子との間を第２のスイッチを介して接続し、
前記第１の直流電源のマイナス極と前記負荷の接続端子との間を、第３のスイッチを介して接続した電力変換回路を制御する制御方法であって、
前記第１の直流電源、及び第２の直流電源の単位時間当たりの出力電力を指令する電源電力指令値に基づいて、前記各直流電源の最終電力配分指令を生成するステップと、
前記電力変換装置の各相の電圧指令を生成するステップと、
前記最終電力配分指令に、前記各相の電圧指令を加算して、最終的な出力電圧指令を生成するステップと、
前記最終的な出力電圧指令が前記第１の直流電源の出力電圧未満である場合には、前記第１，第３スイッチを切り換えて前記負荷に電力を供給するステップと、
前記最終的な出力電圧指令が前記第１の直流電源の出力電圧以上である場合には、前記第２、第３スイッチを切り換えて前記負荷に電力を供給するステップと、
を備え、
前記最終電力配分指令を変化させる周期を、前記電源電力指令値が変化する周期よりも短くすることを特徴とする電力変換装置の制御方法。
【請求項２】
請求項１に記載の電力変換装置の制御方法において、
前記最終電力配分指令は、前記第１の直流電源、及び前記第２の直流電源の出力電力の脈動を抑制するように変化させることを特徴とする電力変換装置の制御方法。
【請求項３】
請求項１に記載の電力変換装置の制御方法において、前記最終電力配分指令は、前記第１の直流電源、及び前記第２の直流電源の出力電力の脈動を増加させるように変化させることを特徴とする電力変換装置の制御方法。
【請求項４】
請求項２または請求項３のいずれかに記載の電力変換装置の制御方法において、
前記負荷は、モータであり、前記最終電力配分指令は、前記モータの相電流周波数をαとし、モータの相数にｎを乗じた値をβとすると、α×βの周波数で変化することを特徴とする電力変換装置の制御方法。
【請求項５】
請求項４に記載の電力変換装置の制御方法において、
前記最終電力配分指令を生成するステップは、前記電源電力指令値と、前記モータの各相の相電流値と、前記電圧指令と、に基づいて基本電力配分指令を生成し、この基本電力配分指令に基づいて最終電力配分指令を生成することを特徴とする電力変換装置の制御方法。
【請求項６】
請求項５に記載の電力変換装置の制御方法において、
前記基本電力配分指令を生成するステップは、前記モータの各相の相電流値と前記相電圧値より逐次計算を行い、前記各直流電源が出力する電力が電源電力指令値とほぼ一致する前記基本電力配分指令を生成することを特徴とする電力変換装置の制御方法。
【請求項７】
請求項５に記載の電力変換装置の制御方法において、
前記基本電力配分指令を生成するステップは、各相の相電流値と前記相電圧値に基づき、電力脈動を推定し、少なくとも前記推定電力脈動と電源電力指令値により、前記基本電力配分指令を生成することを特徴とする電力変換装置の制御方法。
【請求項８】
請求項５〜７のいずれか１項に記載の電力変換装置の制御方法において、
前記最終電力配分指令を生成するステップは、前記基本電力配分指令を出力することを特徴とする電力変換装置の制御方法。
【請求項９】
請求項５〜７のいずれか１項に記載の電力変換装置の制御方法において、
前記最終電力配分指令を生成するステップは、更に、前記基本電力配分指令を前記基本電力配分指令と前記電圧指令の和が０Ｖ以上、第１の電源電圧と第２の電源電圧を加算した電圧以下となる範囲に制限を行うための、基本電力配分指令制限のステップを有することを特徴とする電力変換装置の制御方法。
【請求項１０】
請求項９に記載の電力変換装置の制御方法において、
前記最終電力配分指令を生成するステップは、前記基本電力配分指令制限のステップで前記基本電力配分指令を制限した場合に、前記基本電力配分指令が基本電力配分指令を制限するステップで制限を受けないように、前記基本電力配分指令を生成するステップで用いる前記電源電力指令値を補正する、電力指令補正値生成のステップを有することを特徴とする電力変換装置の制御方法。
【請求項１１】
請求項９または１０のいずれかに記載の電力変換装置の制御方法において、
前記最終電力配分指令を生成するステップは、前記最終電力配分指令を出力するステップを備え、この最終電力配分指令を出力するステップでは、前記基本電力配分指令を制限するステップの出力を出力することを特徴とする電力変換装置の制御方法。
【請求項１２】
請求項９または１０のいずれかに記載の電力変換装置の制御方法において、
前記最終電力配分指令を生成するステップは、前記基本電力配分指令を制限するステップが前記基本電力配分指令を制限した場合に、前記基本電力配分指令を制限するステップが前記基本電力配分指令を制限していない区間で、制限を受けた区間の電力変化分を補うように電力配分補正値を生成するステップと、
前記電力配分補正値と前記基本電力配分指令を制限するステップの出力を加算するステップと、
前記加算結果を、該加算結果と前記電圧指令の和が０Ｖ以上で、且つ、第１の電源電圧と第２の電源電圧を加算した電圧以下となる範囲に制限し、補正電力配分指令を生成するステップと、
を有することを特徴とする電力変換装置の制御方法。
【請求項１３】
請求項１２に記載の電力変換装置の制御方法において、
前記電力配分補正値を生成するステップは、前記基本電力配分指令を制限するステップによって、前記基本電力配分指令が制限を受けた時点からフィードバック制御を行い、少なくとも前記モータの相数にｎを乗じた値をＹとした場合、前記モータの相電流の周期の１/Ｙ周期以上、前記基本電力配分指令を制限ステップによって、前記基本電力配分指令が制限を受けなくなるまで続けることを特徴とする電力変換装置の制御方法。
【請求項１４】
請求項１３に記載の電力変換装置の制御方法において、
前記モータの相電流の周期の１/Ｙ周期は、各相電流値より読み取ることを特徴とする電力変換装置の制御方法。
【請求項１５】
請求項１３に記載の電力変換装置の制御方法において、
前記モータの相電流の周期の１/Ｙ周期は、前記モータの回転角から読み取ることを特徴とする電力変換装置の制御方法。
【請求項１６】
請求項１３に記載の電力変換装置の制御方法において、
前記モータの相電流の周期の１/Ｙ周期は、前記モータの各相電圧の指令値より読み取ることを特徴とする電力変換装置の制御方法。
【請求項１７】
請求項１２〜１６のいずれか１項に記載の電力変換装置の制御方法において、
前記最終電力配分指令を出力するステップは、前記電力指令補正値を生成するステップと、補正電力配分指令を生成するステップの双方を備える場合において、状態に応じて前記電力指令補正値を生成するか、前記補正電力配分指令を生成するか、の切り替えを行うステップを有することを特徴とする電力変換装置の制御方法。
【請求項１８】
請求項１７に記載の電力変換装置の制御方法において、
前記切り替えを行うステップは、電源の充電量の状態に応じて前記切り替えを行うことを特徴とする電力変換装置の制御方法。
【請求項１９】
請求項１７に記載の電力変換装置の制御方法において
前記切り替えを行うステップは、電源の温度の状態に応じて切り替えを行うことを特徴とする電力変換装置の制御方法。
【請求項２０】
請求項１２〜１９のいずれか１項に記載の電力変換装置の制御方法において、
前記最終電力配分指令を生成するステップは、前記最終電力配分指令を出力するステップを備え、前記最終電力配分指令を出力するステップは前記補正電力配分指令を出力することを特徴とする電力変換装置の制御方法。
【請求項２１】
請求項３または４のいずれか１項に記載の電力変換装置の制御方法において、
前記最終電力配分指令は電源の温度が一定以下である場合に、第１および第２の直流電源の出力電力の脈動を増加させるように変化させることを特徴とする電力変換装置の制御方法。
【請求項２２】
請求項３または４のいずれか１項に記載の電力変換装置の制御方法において、
前記最終電力配分指令を出力するステップは、状況に応じて最終電力配分指令を一定値とすることを特徴とする電力変換装置の制御方法。
【請求項２３】
請求項１３に記載の電力変換装置の制御方法において、
前記ｎは１であることを特徴とする電力変換装置の制御方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【図２３】
【図２４】
【図２５】
【図２６】
【図２７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【図２３】
【図２４】
【図２５】
【図２６】
【図２７】
【公開番号】特開２０１０−１８３７１９（Ｐ２０１０−１８３７１９Ａ）
【公開日】平成２２年８月１９日（２０１０．８．１９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−２４５５８（Ｐ２００９−２４５５８）
【出願日】平成２１年２月５日（２００９．２．５）
【出願人】（０００００３９９７）日産自動車株式会社 (16,386)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年８月１９日（２０１０．８．１９）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年２月５日（２００９．２．５）
【出願人】（０００００３９９７）日産自動車株式会社 (16,386)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]