CN104518725A - 电力转换设备及电力转换*** - Google Patents

Abstract

本公开提供了一种电力转换设备和一种电力转换***。在电力转换设备中，控制器确定第一组至少一相绕组的第一加电模式与第二组至少一相绕组的第二加电模式的组合模式。第一加电模式和第二加电模式分别至少包括第一组至少一相绕组的第一加电模式和第二组至少一相绕组的第二加电持续时间。控制器向开关提供驱动脉冲，从而控制开关的通断操作，驱动脉冲的置位持续时间基于所确定的组合模式。

Description

电力转换设备及电力转换***

技术领域

本公开内容涉及各自装配有多个电力转换器和用于控制电力转换器的一个或更多个控制器的电力转换设备。本公开内容还涉及各自装配有电力转换设备和旋转电机中至少之一的电力转换***。

背景技术

旋转电机如电动发电机、ISG(集成启动发电机)等可操作从而基于从由电源提供的DC(直流电)电力生成的受控的AC(交流电)电力来输出转矩、电力等。电力转换器如逆变器用于基于由电源提供给电源转换器的输入DC电力而生成受控的AC电力，以便控制旋转电机的这些受控变量。

对于电力转换器即逆变器已知用PWM(脉宽调制)控制或脉冲控制对提供给旋转电机的AC电力进行控制。例如，PWM控制和脉冲控制以组合的方式或者单独地应用于用于对提供给ISG或电动发电机的AC电力进行控制的逆变器。

应用于逆变器的PWM控制具有对于输入电流的高可控性。特别地，应用于逆变器的PWM控制能够在受控的旋转电机的转子的转速为零即受控的旋转电机的转子处在停顿状态或停止时控制来自电池即DC电源的输入电流的电平。然而，应用于逆变器的PWM控制可能需要连接至逆变器的输入端的比较高电容的电容器来吸收在PWM控制期间所生成的纹波，从而导致了逆变器尺寸增大。

与之相反，应用于逆变器的脉冲控制即矩形波控制不需要这种连接至逆变器的输入端的比较高电容的电容器，这是因为在脉冲控制期间生成较少纹波，从而导致逆变器具有较小的尺寸。

然而，应用于逆变器的脉冲控制在受控的旋转电机的转子的转速为零的情况下经由逆变器对受控的旋转电机进行驱动时可以具有对于输入电流的较低的可控性。这会导致高电平的电流从电池被送入逆变器，由此降低了电池的电压。电池的电压的降低会对基于电池的电压进行工作的其他部件有消极影响。

另外，连接在电池、逆变器及受控的旋转电机中的导线可以具有比较大的厚度，足以允许这种高电平电流流过导线，从而导致导线的重量增大以及使用导线的布线工作的难度增大。逆变器和受控的旋转电机也具有足以被其接受的标准额定功率，从而导致逆变器和受控的旋转电机的尺寸增大。

特别地，考虑下面的情况：脉冲控制应用于安装在具有有限电力供应性能的机动车辆中的逆变器。在这种情况下，如果除了逆变器外其他部件如引擎ECU(电子控制单元)、EPS(电动助力转向***)、制动器等电连接至同一电池，脉冲控制必须确保基于电池的电源的最小电压。这是因为如果不确保电源的最小电压，这会使车辆的基础操作恶化，如行驶、转弯和停止。为了可靠地操作其他部件，在机动车辆中设置了升压型DC-DC转换器和/或电流抑制继电器。然而，这会增加机动车辆的总成本和/或在机动车辆中需要另外的空间来安装DC-DC转换器和/或电流抑制继电器。

另一方面，已知一个电力转换***的示例，即用于提高装配有单组三相绕组的旋转电机的可控性的旋转电机***，该旋转电机***在日本专利公告No.5174617中公开。

该专利公告中公开的电力转换***针对旋转电机的操作方式中的每个操作方式设置多个模式状态量的参数。多个模式状态量的参数用于获得关于用于接通或断开逆变器的开关元件的切换模式的信息。

电力转换***如下进行使用多个模式状态量驱动逆变器的方法。

具体地，该方法获得用于旋转电机的实际操作模式的模式状态量的参数。然后，基于所获得的用于旋转电机的实际操作模式的模式状态量的参数，该方法基于PWM控制或脉冲控制来生成对于逆变器的各个开关元件的接通指令和断开指令。

发明内容

然而，该专利公告仅公开了驱动逆变器从而控制装配有单组三相绕组的旋转电机的具体方法。具体地，将具体方法应用于包括装配有多组多相绕组如两组三相绕组的旋转电机的电力转换***会导致：

在具体方法基于PWM控制来驱动逆变器时逆变器的尺寸增大；以及

在受控的旋转电机的转子的转速为零的情况下在该具体方法基于脉冲控制来驱动逆变器时高电平的电流被从电池送入逆变器。

因此，专利公告中公开的具体方法在受控的旋转电机的转子的转速为零的情况下难以同时满足减小逆变器尺寸以及减小由电池送入逆变器的电流。

鉴于上述环境，本公开内容的一方面试图提供具有解决上述问题的能力的电力转换设备和电力转换***。

具体地，本公开内容的可替选方面旨在提供这种电力转换设备和装配有电力转换设备的这种电力转换***，其每个都能够同时满足减少电力转换设备以及减小由电源送入电力转换设备的电流。

根据本公开内容的第一示例性方面，提供了下述电力转换设备，该电力转换设备用于对由电源提供的输入电力进行转换，并且将经转换的电力提供给旋转电机，该旋转电机包括至少第一组至少一相绕组和第二组至少一相绕组。该电力转换设备包括开关，该开关连接在电源与第一组至少一相绕组和第二组至少一相绕组中的每个之间，并且该开关在被控制时接通或断开。该电力转换设备包括控制器，该控制器确定第一组至少一相绕组的第一加电模式与第二组至少一相绕组的第二加电模式的组合模式。第一加电模式至少包括第一组至少一相绕组的第一加电持续时间，且第二加电模式至少包括第二组至少一相绕组的第二加电持续时间。该控制器向开关提供驱动脉冲信号，从而控制开关的通断操作，驱动脉冲信号的置位持续时间基于所确定的组合模式。

根据本公开内容的第二示例性方面，提供了一种电力转换***。该电力转换***包括至少包括第一组至少一相绕组和第二组至少一相绕组的旋转电机；以及电力转换设备，该电力转换设备用于对由电源提供的输入电力进行转换，并且将经转换的电力提供给旋转电机。该电力转换设备包括开关，该开关连接在电源与第一组至少一相绕组和第二组至少一相绕组中的每个之间，并且该开关在被控制时接通或断开。该电力转换设备包括控制器，该控制器确定第一组至少一相绕组的第一加电模式与第二组至少一相绕组的第二加电模式的组合模式。第一加电模式至少包括第一组至少一相绕组的第一加电持续时间，且第二加电模式至少包括第二组至少一相绕组的第二加电持续时间。该控制器向开关提供驱动脉冲信号，从而控制开关的通断操作，驱动脉冲信号的置位持续时间基于所确定的组合模式。

根据第一示例性方面和第二示例性方面中的每个方面的电力转换设备向开关提供驱动脉冲信号，从而控制开关的通断操作，驱动脉冲信号的置位持续时间基于所确定的组合模式。这调整由电源提供的输入电流流经的路径的阻抗。根据所确定的组合模式，该路径包括第一组一相绕组和第二组一相绕组中的至少一个。这使得可以控制即降低由电源待输入给电力转换设备的输入电流的电平，从而提高输入电流的可控性。

考虑结合附图所做的以下描述，将进一步理解本公开内容的各个方面的上述和/或其他特征和/或优点。本公开内容的各个方面可以在适当时包括和/或不包括不同特征和/或优点。另外，本公开内容的各个方面可以在适当时结合其他实施方式的一个或更多个特征。对特定实施方式的特征和/或优点的描述不应被理解为对其他实施方式或权利要求的限定。

附图说明

根据参照附图对实施例进行的如下描述，本公开内容的其他方面将变得明显。在附图中：

图1是根据本公开内容的第一实施方式的包括电力转换设备和旋转电机的电力转换***的示意性电路图；

图2是示意性地示出了根据第一实施方式的基于120度加电方式的U相绕组的加电模式的图；

图3是示意性地示出了根据第一实施方式的基于180度加电方式的U相绕组的加电模式的图；

图4是示意性地示出了根据第一实施方式的基于α度加电方式的U相绕组的加电模式的图；

图5是示意性地示出了第一组三相绕组与第二组三相绕组之间的电角度的相位差的图；

图6是示意性地示出了具有星型配置的第一组三相绕组和具有三角型配置的第二组三相绕组的图；

图7是示意性地示出了具有三角型配置的第一组三相绕组和具有星型配置的第二组三相绕组的图；

图8是示意性地示出了根据第一实施方式的针对120度加电方式预定的映射的图；

图9是示意性地示出了根据第一实施方式的针对180度加电方式预定的映射的图；

图10是示意性地示出了根据第一实施方式的由图1中所示出的第一控制器和第二控制器中的每个控制器执行的组合模式确定例程的示例的流程图；

图11是示意性地示出了在每组三相绕组的相位角的值被设置成零并且相位差被设置成零时、图1中所示出的第一电力转换器的开关元件和第二电力转换器的开关元件的通断切换模式的时序图；

图12是示意性地示出了在每组三相绕组的相位角的值被设置成零并且相位差被设置成给定值时、第一电力转换器的开关元件的通断切换模式和第二电力转换器的开关元件的通断切换模式的时序图；

图13是示意性地示出了在每组三相绕组的相位角的值被设置成给定值零并且相位差被设置成给定值时第一电力转换器的开关元件的通断切换模式和第二电力转换器的开关元件的通断切换模式的时序图；

图14是示意性地示出了根据第一实施方式在第一加电模式Pa和第二加电模式Pb的组合模式从一种组合模式改变成另一种组合模式的同时给第一组中的三相绕组和第二组中的三相绕组施加电压时输入电流、第一输出电流及第二输出电流如何流动的图；

图15是示意性地示出了根据比较示例的在基于预定导通角给第一组中的三相绕组和第二组中的三相绕组同时施加电压时输入电流、第一输出电流及第二输出电流如何流动的图；

图16是示意性地示出了根据第一实施方式如何取决于旋转电机的输出转矩的变化在第一组三相绕组和第二组三相绕组的多个组合模式之间进行切换的图；

图17是示意性地示出了在至少部分改变第二组三相绕组的相位角时根据第一实施方式如何取决于旋转电机的输出转矩的变化在第一组三相绕组和第二组三相绕组的多个组合模式之间进行切换的图；

图18是示意性地示出了根据第一实施方式如何取决于输入电流的变化在第一组三相绕组和第二组三相绕组的多个组合模式之间进行切换的示例的图；

图19是示意性地示出了根据第一实施方式如何取决于输入电流的变化在第一组三相绕组和第二组三相绕组的多个组合模式之间进行切换的另一示例的图；

图20是示意性地示出了根据第一实施方式如何取决于第一输出电流和第二输出电流中的每个输出电流的变化在第一组三相绕组和第二组三相绕组的多个组合模式之间进行切换的示例的图；

图21是示意性地示出了根据第一实施方式如何取决于旋转电机的转子的转速的变化在第一组三相绕组和第二组三相绕组的多个组合模式之间进行切换的示例的图；

图22是示意性地示出了根据第一实施方式如何取决于电源的电压的变化在第一组三相绕组和第二组三相绕组的多个组合模式之间进行切换的示例的图；

图23是示意性地示出了根据第一实施方式在当前组合模式被切换成下一组合模式时如何改变导通角的图；

图24是根据本公开内容的第二实施方式的包括电力转换设备和旋转电机的电力转换***的示意性电路图；

图25是根据本公开内容的第三实施方式的包括电力转换设备和旋转电机的电力转换***的示意性电路图；

图26是根据图25中所示出的电力转换***的变型的包括电力转换设备和旋转电机的电力转换***的示意性电路图；

图27是示意性地示出了第一组三相绕组和第二组三相绕组中的每组三相绕组的星型三角型配置的图；以及

图28是根据图1中所示出的电力转换***的变型的包括电力转换设备和旋转电机的电力转换***的示意性电路图。

具体实施方式

下文中，将参考附图来描述本公开内容的实施方式。在实施方式中，对被分配了相同的附图标记的各实施方式之间相同的部分进行省略或简化，以避免冗余的描述。在实施方式中，表述“A连接至B”或者类似的表达表示A电连接至B，除非另有说明。如果在说明书中描述了方向，如上、下、左和右方向，则它们基于附图中所示出的对应的方向而被定义。第一实施方式

首先，将参考图1至图23来描述根据本公开内容的第一实施方式的电力转换设备20A。

参考图1，示出了电力转换设备20A。电力转换设备20A可操作来将作为输入电力的示例的可变输入电压转换成所需的输出电压Vout作为经转换的电力的示例。电力转换设备20A还用于将输出电压Vout提供给旋转电机30。

具体地，在第一实施方式中，电力转换设备20A和旋转电机30构成电力转换***100A。

电力转换设备20A连接至用作给电力转换设备20A的输入电力的电源的电源10。作为电源10，使用用于输出电压Vb的二次电池。可获得的可充电且可放电电池可用作电源10。特别地，作为一种非水电解质二次电池的锂离子二次电池用作根据第一实施方式的电源10。

作为旋转电机30，根据第一实施方式使用电动发电机。例如，根据第一实施方式的旋转电机30装配有具有预设对磁极即预设对N极和S极的转子30a、第一组30b1三相绕组及第二组30b2三相绕组。

第一组30b1三相绕组由U相绕组Lu、V相绕组Lv及W相绕组Lw构成，而第二组30b2三相绕组由X相绕组Lx、Y相绕组Ly及Z相绕组Lz构成。例如，三相绕组Lu、Lv及Lw中的每个三相绕组的一端连接至公共接点即中性点，而另一端连接至例如星型(Y)配置中的分离的端子。

类似地，三相绕组Lx、Ly及Lz中的每个三相绕组的一端连接至公共接点即中性点，而另一端连接至例如星型(Y)配置中的分离的端子。

三相绕组Lu、Lv及Lw卷绕在圆柱形定子芯中及周围。例如，定子芯具有在其横截面上的环形形状，以及沿圆周方向以给定间距设置的并且穿过定子芯形成的多个槽。三相绕组Lu、Lv及Lw卷绕在定子芯的槽中。类似地，三相绕组Lx、Ly及Lz卷绕在定子芯的槽中，以使得三相绕组Lu、Lv及Lw和三相绕组Lx、Ly及Lz在其间具有30电角度(π/6弧度)的相位差。第一组三相绕组(Lu、Lv、Lw)和第二组三相绕组(Lx、Ly、Lz)彼此平行地连接，并且第一组三相绕组(Lu、Lv、Lw)和第二组三相绕组(Lx、Ly、Lz)以及定子芯构成发电机30的定子。

注意，三相绕组Lu、Lv及Lw如何相互连接以及三相绕组Lx、Ly及Lz如何相互连接可以自由确定，只要三相绕组Lu、Lv及Lw(Lx、Ly及Lz)之间的相位差为2π/3弧度即可。

具体地，旋转电机30被配置成使转子30a基于被加电的每组三相绕组30b1、30b2中所感应的旋转磁场与转子30a的磁极之间的磁关系而进行转动。

电力转换设备20A包括多个电力转换器，电力转换器的数目与相位绕组的组的数目匹配。也就是说，在第一实施方式中，第一电力转换器21a和第二电力转换器22a被设置作为多个电力转换器；这些第一电力转换器21a和第二电力转换器22a用作例如开关。电力转换设备20A还包括多个控制器，控制器的数目与电力转换器的数目匹配。也就是说，在第一实施方式中，电力转换设备20A包括设置用于控制第一电力转换器21a的第一控制器21b和设置用于控制第二电力转换器22a的第二控制器22b。

作为第一电力转换器21a和第二电力转换器22a，应用了逆变器，但是可以应用其他转换器，如DC-DC转换器。

例如，根据本公开内容第一控制器21b被设计为例如包括用作例如存储装置的存储器M1的计算机电路。类似地，根据本公开内容第二控制器22b被设计为例如包括用作例如存储装置的存储器M2的计算机电路。

具体地，第一电力转换器21a可操作以基于由第一控制器21b发送的控制信号将由电源10提供的输入电力即DC电力转换成受控的电力即受控的AC电力，并且将受控的电力提供给三相绕组Lu、Lv及Lw。

类似地，第二电力转换器22a可操作以基于由第二控制器22b发送的控制信号将由电源10提供的输入电力即DC电力转换成受控的电力即受控的AC电力，并且将受控的电力提供给三相绕组Lx、Ly及Lz。

第一和第二电力转换器21a和22a分别设置有第一对串联连接的上臂(高侧)开关元件S1p和下臂(低侧)开关元件S1n，第二对串联连接的上臂开关元件S2p和下臂开关元件S2n，以及第三对串联连接的上臂开关元件S3p和下臂开关元件S3n。第一电力转换器21a和第二电力转换器22a的每个还设置有反向平行地电连接至相应的开关元件S1p、S1n、S2p、S2n、S3p及S3n的飞轮二极管D1p、D1n、D2p、D2n、D3p及D3n。

在第一实施方式中，作为开关元件S*#(*＝1,2和3，#＝p和n)，分别使用IGBT。在电力MOSFET用作开关元件S*#时，电力MOSFET的内在二极管可以用作为飞轮二极管，由此消除了对外部飞轮二极管的需求。

第一电力转换器21a和第二电力转换器22a中的每一个电力转换器的第一对至第三对开关元件S1p、S1n、S2p、S2n、S3p及S3n在桥式配置中平行地相互连接。

连接点连接至从U相绕组Lu的分离的端子延伸的输出引线，通过该连接点第一对的开关元件S1p和S1n串联地相互连接。类似地，连接点连接至从V相绕组Lv的分离的端延伸的输出引线，通过该连接点第二对的开关元件S2p和S2n串联地相互连接。此外，连接点连接至从W相绕组Lw的分离的端延伸的输出引线，通过该连接点第三对的开关元件S3p和S3n串联地相互连接。

第一对、第二对和第三对中的每一对的串联连接的开关元件的一端经由第一电力转换器21a的正极输入端子连接至电源10的正极端子。第一对、第二对和第三对中的每一对的串联连接的开关元件的另一端经由第一电力转换器21a的负极输入端子连接至电源10的负极端子。

第二电力转换器22a和第二组30b2的三相绕组Lx、Ly及Lz之间的连接与第一电力转换器21a和第一组30b1的三相绕组Lu、Lv及Lw之间的连接一致。因此，省略了对第二电力转换器22a与第二组30b2的三相绕组Lx、Ly及Lz之间的连接的描述。第二电力转换器22a与电源10之间的连接与第一电力转换器21a与电源10之间的连接一致。因此，省略了对第二电力转换器22a与电源10之间的连接的描述。

第一电力转换器21a和第二电力转换器22a中的每一个电力转换器的开关元件S1p、S1n、S2p、S2n、S3p及S3n中的每个开关元件具有连接至第一控制器21b和第二控制器22b中的相应的一个控制器的控制端子CT。

电力转换设备20A包括电容器C0、第一组电容器C1及第二组电容器C2。电容器C0与电源10并行地连接至电源10的正极端子和负极端子。第一组中的电容器C1与第一电力转换器21a并行地连接至第一电力转换器21a的正极输入端子和负极输入端子。第二组中的电容器C2与第二电力转换器22a并行地连接至第二电力转换器22a的正极输入端子和负极输入端子。

电容器C0和C1可操作以平滑由电源10提供给第一电力转换器21a的电压Vb。电容器C0和C2可操作以平滑由电源10提供给第二电力转换器22a的电压Vb。

第一控制器21b可操作以根据下述将通/断控制信号输出给第一电力转换器21a，即开关元件S1p、S1n、S2p、S2n、S3p及S3n的控制端子：

电力转换***100A的取决于旋转电机30的操作的物理特征的变化；以及

控制第一电力转换器21a的开关元件S1p、S1n、S2p、S2n、S3p及S3n的控制信息。

类似地，第二控制器22b可操作以根据下述将通/断控制信号输出给第二电力转换器22a，即开关元件S1p、S1n、S2p、S2n、S3p及S3n的控制端子：

电力转换***100A的取决于旋转电机30的操作的物理特征的变化；以及

控制第二电力转换器22a的开关元件S1p、S1n、S2p、S2n、S3p及S3n的控制信息。

由第一控制器21b使用的控制信息和由第二控制器22b使用的控制信息可以彼此一致或者彼此不同。

第一控制器21b和第二控制器22b可以使用它们之间的有线连接或无线连接来相互进行通信。该变型允许：

第一控制器21b从第二控制器22b知道转子30a的电旋转角度ω及第二组30b2中的三相绕组Lx、Ly及Lz中的每个三相绕组的电角度中的导通角δ；以及

第二控制器22b从第一控制器21b知道转子30a的电旋转角度ω及第一组30b1中的三相绕组Lu、Lv及Lw中的每个三相绕组的电角度中的导通角δ。

三相绕组中的每个的导通角δ表示旋转电机30的电角度，其中对相应的相绕组进行加电，即相应的相绕组导通。

电力转换***100A的取决于旋转电机30的操作的物理特征的变化包括例如指示电力转换***100A的取决于旋转电机30的操作的物理特征的特征参数PA的变化。例如，特征参数PA包括：

由电源10提供的电压Vb；

基于电压Vb输入给第一电力转换器21a的输入电压Vin1；

基于给第一电力转换器21a和第二电力转换器22a的电压Vb的输入电流Ib；

基于电压Vb输入给第二电力转换器22a的输入电压Vin2；

由第一电力转换器21a输出的待提供给三相绕组Lu、Lv及Lw的第一输出电流I1；

由第二电力转换器22a输出的待提供给三相绕组Lx、Ly及Lz的第二输出电流I2；

旋转电机30的输出转矩T；

来自第一转换器21a和第二转换器22a中的每一个转换器的经转换的电力相对于给第一转换器21a和第二转换器22a中的相应的一个转换器的输入电力的效率η；

旋转电机30的转子30a的转速N，即RPM(每分钟转数)或RPS(每秒转数)；以及

旋转电机30和电力转换设备20A中的每一个的温度Te。

作为第一示例性示例，电力转换***100A可以包括用于测量特征参数PA的值并且用于将指示所测量的特征参数PA的值的信息发送给第一控制器21b和第二控制器22b中的每一个控制器的传感器SS。例如，传感器SS包括用于测量由电源10提供的电压Vb的电压传感器、用于测量输入电压Vin1的电压传感器、用于测量输入电流Ib的电流传感器以及用于测量输入电压Vin2的电压传感器。传感器SS还包括例如用于测量第一输出电流I1的电流传感器、用于测量第二输出电流I2的电流传感器、用于测量输出转矩T的转矩传感器、用于测量转子30a的转速N的转速传感器以及用于测量温度Te的温度传感器。

作为第二示例性示例，第一控制器21b和第二控制器22b中的每一个控制器可以包括存储在存储器M1和M2中的相应的一个存储器中的信息F。信息F表示预定程序和/或计算公式，该预定程序和/或计算公式允许相应的控制器计算即估算指示电力转换***100A的取决于旋转电机30的操作的物理特征的特征参数PA的值。

参数PA中的一些参数的值可以由传感器SS中的一些传感器测量，并且剩余参数PA的值可以基于信息F和所测量的参数PA中的一些参数的值而计算。

被确定以控制第一电力转换器21a和第二电力转换器22a中的每一个电力转换器的开关元件S1p、S1n、S2p、S2n、S3p及S3n的控制信息可以被设计为内部数据，如预先存储在相应的控制器的存储器中的表格、映射等。被确定以控制第一电力转换器21a和第二电力转换器22a中的每一个电力转换器的开关元件S1p、S1n、S2p、S2n、S3p及S3n的控制信息可以被设计为从外部设备ED中的至少之一由外部发送的待载入相应的控制器的存储器中的信息。外部设备ED是位于电力转换器20A的外部的ECU、计算机等。

图2至图4示意性地示出了第一电力转换器21a如何将电力即信号电压应用于三相绕组Lu、Lv及Lw的示例。图2至图4中所示出的示例可以类似地适用于第二电力转换器22a如何将电力即电压应用于三相绕组Lx、Ly及Lz。

具体地，图2示意性地示出了基于使用120电角度作为导通角δ的120度加电方式的三相绕组Lu、Lv及Lw中的一个参考相绕组的加电模式。在第一实施方式中，参考相绕组是U相绕组Lu，并且转子30a相对于参考相绕组即U相绕组Lu的电相位相关被定义为转子30a的相位信息。在第一实施方式中，由转子30a的N极生成的磁通量的方向相对于参考相绕组即U相绕组Lu的电角度作为转子30a的相位信息的示例被定义为转子30a的相位角θ。

具体地，图2用实线示出了在转子30a的相位角θ被设置成零度时120度加电方式中U相绕组Lu的上臂开关元件S1p的通断模式P1(U)。通断模式P1(U)示出了在转子30a从0电角度旋转至120电角度期间以及在转子30a从360电角度即0度旋转至120电角度期间上臂开关元件S1p被接通以使得由脉冲电压即驱动脉冲信号对U相绕组Lu进行正向加电。也就是说，具有给定幅度的脉冲电压的脉冲宽度即脉冲持续时间对应于加电持续时间，即U相绕组Lu的120电角度。

图2还示出了120度加电方式中U相绕组Lu的下臂开关元件S1n的通断模式P1(L)。通断模式P1(L)示出了自断开上臂开关元件S1p以来每次转子30a转动60电角度，在转子30a旋转120电角度期间下臂开关元件S1n被接通以使得由脉冲电压对U相绕组Lu进行负向加电。

另外，图2用双点划线示出了在转子30a的相位角θ不被设置成零度时120度加电方式中U相绕组Lu的上臂开关元件S1p的通断模式P1(U)a。通断模式P1(U)a示出了在转子30a从θ电角度旋转至(120+θ)电角度期间以及在转子30a从(360+θ)电角度旋转至(120+θ)电角度期间由脉冲电压对U相绕组进行正向加电。

类似地，图2中所示出的通断模式P1(L)a示出了在转子30a从(180+θ)电角度旋转至(300+θ)电角度期间由脉冲电压对U相绕组进行负向加电。

120度加电方式中V相绕组Lv的上臂开关元件S2p的通断模式相对于上臂开关元件S1p的通断模式具有120电角度的相位差。120度加电方式中V相绕组Lv的下臂开关元件S2n的通断模式相对于下臂开关元件S1n的通断模式具有120电角度的相位差。

类似地，120度加电方式中W相绕组Lw的上臂开关元件S3p的通断模式相对于上臂开关元件S2p的通断模式具有120电角度的相位差。120度加电方式中W相绕组Lw的下臂开关元件S3n的通断模式相对于下臂开关元件S2n的通断模式具有120电角度的相位差。

图3示意性地示出了基于使用180电角度作为导通角δ的180度加电方式的U相绕组Lu的加电模式。

具体地，图3用实线示出了在转子30a的相位角θ被设置成零度时180度加电方式中U相绕组Lu的上臂开关元件S1p的通断模式P2(U)。通断模式P2(U)示出了在转子30a从0电角度旋转至180电角度期间以及在转子30a从360电角度即0度旋转至180电角度期间上臂开关元件S1p被接通(启动)以使得由脉冲电压即驱动脉冲对U相绕组Lu进行正向加电。

也就是说，具有给定幅度的脉冲电压的脉冲宽度即脉冲持续时间对应于加电持续时间，即U相绕组Lu的180电角度。

图3还示出了180度加电方式中U相绕组Lu的下臂开关元件S1n的通断模式P2(L)。通断模式P2(L)示出了在自每次断开上臂开关元件S1p起经过死区时间DT之后在转子30a旋转180电角度期间下臂开关元件S1n被接通以使得由脉冲电压对U相绕组Lu进行负向加电。也就是说，在接通上臂开关元件S1p与随后接通下臂开关元件S1n之间需要死区时间DT，以防止上臂开关元件S1p与下臂开关元件S1n之间发生短路。

另外，图3用双点划线示出了在转子30a的相位角θ不被设置成零度时180度加电方式中U相绕组Lu的上臂开关元件S1p的通断模式P2(U)a。通断模式P2(U)a示出了在转子30a从θ电角度旋转至(180+θ)电角度期间以及在转子30a从(360+θ)电角度旋转至(180+θ)电角度期间由脉冲电压对U相绕组进行正向加电。

类似地，图3中所示出的通断模式P2(L)a示出了在自每次断开上臂开关元件S1p起经过死区时间DT之后在转子30a旋转期间由脉冲电压对U相绕组进行负向加电。

180度加电方式中V相绕组Lv的上臂开关元件S2p的通断模式相对于上臂开关元件S1p的通断模式具有120电角度的相位差。180度加电方式中V相绕组Lv的下臂开关元件S2n的通断模式相对于下臂开关元件S1n的通断模式具有120电角度的相位差。

类似地，180度加电方式中W相绕组Lw的上臂开关元件S3p的通断模式相对于上臂开关元件S2p的通断模式具有120电角度的相位差。180度加电方式中W相绕组Lw的下臂开关元件S3n的通断模式相对于下臂开关元件S2n的通断模式具有120电角度的相位差。

图4示意性地示出了基于使用α电角度作为导通角δ的α度加电方式的U相绕组Lu的加电模式，α被设定在高于0电角度并且低于360电角度的范围内。

具体地，图4示出了在转子30a的相位角θ被设置成零度时α度加电方式中U相绕组Lu的上臂开关元件S1p的通断模式P3(U)。通断模式P3(U)示出了在转子30a从0电角度旋转至α电角度期间上臂开关元件S1p被接通以使得由脉冲电压对U相绕组Lu进行正向加电。

例如，图4用双点划线示出了在α被设置成90电角度或270电角度时α度加电方式中U相绕组Lu的上臂开关元件S1p的通断模式P3(U)。

α度加电方式中U相绕组Lu的下臂开关元件S1n的通断模式P3(L)示出了在自每次断开上臂开关元件S1p起经过死区时间DT之后的预定时段期间下臂开关元件S1n被接通以使得由脉冲电压对U相绕组Lu进行负向加电，该预定时段对应于转子30a旋转α电角度。

α度加电方式中V相绕组Lv的上臂开关元件S2p的通断模式相对于上臂开关元件S1p的通断模式具有120电角度的相位差。α度加电方式中V相绕组Lv的下臂开关元件S2n的通断模式相对于下臂开关元件S1n的通断模式具有120电角度的相位差。

类似地，α度加电方式中W相绕组Lw的上臂开关元件S3p的通断模式相对于上臂开关元件S2p的通断模式具有120电角度的相位差。α度加电方式中W相绕组Lw的下臂开关元件S3n的通断模式相对于下臂开关元件S2n的通断模式具有120电角度的相位差。

应当注意，三相绕组的非加电模式是不从电力转换设备20A输出电力的模式，换言之，第一电力转换器21a或第二电力转换器22a的所有开关元件的通断模式将0电角度作为导通角δ(参见随后描述的图11)。换言之，将α设置为0电角度代表非加电模式。

表1示出了用于三相绕组Lu、Lv和Lw的第一电力转换器21a的开关元件的第一加电模式Pa与用于三相绕组Lx、Ly和Lz的第二电力转换器22a的开关元件的第二模式Pb的组合模式的示例。第一加电模式Pa至少包括用于三相绕组Lu、Lv和Lw的第一加电持续时间，第二加电模式Pb至少包括用于三相绕组Lx、Ly和Lz的第二加电持续时间。表1所示的组合模式是根据随后描述的映射(参见图8和图9)而获得的所有组合模式的一部分。在表1中，将三相绕组Lu、Lv和Lw表示为相绕组(UVW)，将三相绕组Lx、Ly和Lz表示为相绕组(XYZ)。

[表1]

在表1中，附图标记P1至P9表示组合模式的各个示例。在表1中，非加电表示非加电模式，120度表示120度加电模式，180度表示180度加电模式。

组合模式P1是三相绕组Lu、Lv和Lw的非加电模式与三相绕组Lx、Ly和Lz的非加电模式的组合模式。组合模式P2是三相绕组Lu、Lv和Lw的非加电模式与三相绕组Lx、Ly和Lz基于120度导通模式(参见表1中的120度)的加电模式的组合模式。组合模式P6是三相绕组Lu、Lv和Lw基于120度导通模式的加电模式与三相绕组Lx、Ly和Lz基于180度导通模式(参见表1中的180度)的加电模式的组合模式。表1示出了其它加电模式P3至P5以及P7至P9。

如在组合模式P1、P5和P9中的每一个组合模式中所示的，第一控制器21b与第二控制器22b基于相同的加电模式驱动各个第一电力转换器21a与第二电力转换器22a的开关元件S*#(*＝1,2和3，#＝p和n)。

在第一实施方式中，可以将第一控制器21b与第二控制器22b配置成优选地在满足与电力转换***100A相关联的一个或更多个预定条件时、基于相同的加电模式驱动第一电力转换器21a与第二电力转换器22a的开关元件S*#。例如，所述预定条件可以包括：

指示电源10的电力提供能力的预定参数例如电源10的容量、额定电压以及额定电流的值比预定阈值高的条件；以及

没有其它设备并联连接至电源10的条件。

例如，如果电力转换***100A安装在机动车中，则所述其它设备包括例如用于机动车的安全驱动所需的设备，例如EPS(电动转向装置)、刹车***、引擎ECU等。

所述预定条件还可以包括以下条件。具体地，所述条件为在旋转电机30中感应的电压比参考电压例如从电源10提供的电压Vb的一半高，并且针对电力转换设备20A和旋转电机30中的每一个的预定容许电流电平比在电力转换设备20A和旋转电机30中的相应一个中流动的电流的电平大。

应当注意，可以通过传感器SS测量在旋转电机30中感应的电压、从电源10提供的电压Vb以及在电力转换设备20A和旋转电机30中的每一个中流动的电流的电平。

可以将第一控制器21b和第二控制器22b中的每一个配置成使用导通角δ的值；导通角δ的所述值与非加电模式下的0电角度、120度加电模式下的120电角度以及180度加电模式下的180电角度不同。

可以将第一控制器21b和第二控制器22b中的每一个配置成基于取决于旋转电机30的操作的、电力转换***100A的物理特征的变化来改变导通角δ。例如，可以将第一控制器21b和第二控制器22b中的每一个配置成基于取决于旋转电机30的操作的、电力转换***100A的物理特征的变化来逐渐增大或减小导通角δ。具体地，可以针对导通角δ的改变后的值的每一个来预先确定表1中所列举的组合模式。

表2示出了如下第一加电模式与第二模式的组合模式的示例：

在将转子30a相对于U相绕组Lu的相位角θ称为θ1时的、三相绕组Lu、Lv和Lw的第一加电模式Pa；以及

在转子30a相对于作为参考绕组的X相绕组Lx的相位角θ被称为θ2时的、三相绕组Lx、Ly和Lz的第二模式Pb。表2中所示的组合模式是在随后描述的映射(参见图8和图9)中存储的所有组合模式的一部分。

[表2]

也就是说，第一加电模式Pa至少包括用于三相绕组Lu、Lv和Lw的第一加电持续时间和相位角θ1，且第二加电模式Pb至少包括用于三相绕组Lx、Ly和Lz的第二加电模式和相位角θ2。

在表2中，组合模式P11至P19分别与表1中列举的组合模式P1至P9相同。相位角θ1可以与相位角θ2相同或不同，使得表2中列举的组合模式的数目不受限。

在第一实施方式中，三相绕组Lu、Lv和Lw以及三相绕组Lx、Ly和Lz可以在芯中以及绕芯缠绕，使得三相绕组Lu、Lv和Lw与三相绕组Lx、Ly和Lz具有相对于彼此的关于电角度的相位差(参见图5)。可以将相位差设置为在等于或大于0电角度并且小于360电角度的范围内的值。相位差相似地用作相位角θ1和θ2，这是因为加电后的绕组Lu、Lv和Lw与加电后的绕组Lx、Ly和Lz之间具有相位差

如上所述，三相绕组Lu、Lv和Lw以星形(Y)配置彼此连接，第二组30b2三相绕组Lx、Ly和Lz如图1所示以星形(Y)配置彼此连接，但本公开内容并不限制于此。

例如，如图6所示，三相绕组Lu、Lv和Lw可以以星形(Y)配置彼此连接，而第二组30b2三相绕组Lx、Ly和Lz可以类似地以三角形(Δ)配置彼此连接。作为另一个示例，如图7所示，三相绕组Lu、Lv和Lw可以以三角形(Δ)配置彼此连接，第二组30b2三相绕组Lx、Ly和Lz可以相似地以三角形(Δ)配置彼此连接。

例如，指示表1和表2的信息可以预先存储在存储器M1或存储器M2中的至少一个中，或可以从至少一个外部设备ED加载以存储在存储器M1或存储器M2中的至少一个中。可以由第一控制器21b和第二控制器22b中的每一个基于待存储在存储器M1和M2中的相应一个中的特征参数PA的值，来实时地获得指示表1和表2的信息。在图1中，通过附图标记TA示出了指示表1和表2的信息。

接着，以下将参照图8至图13详细描述第一控制器21b和第二控制器22b如何具体控制即驱动第一电力转换器21a和第二电力转换器22a的开关元件S*#。

图8和图9示出了第一控制器21b和第二控制器22b中的每一个在控制相应的开关元件S*#以向相应的三相绕组提供电力时所参考的映射的示例。图8和图9所示的映射可以预先存储在存储器M1或存储器M2中的至少一个中或可以从至少一个外部设备ED加载以存储在存储器M1或存储器M2中的至少一个中。

具体地，图8示出了针对120度加电模式而预定的第一映射Ma1至第n映射Man(n是等于或大于1的整数)。

第一映射Ma1包括与转子30a的转速的值Na1相关的m个表Ta1(Ma1)至Tam(Ma1)(m是等于或大于1的整数)。m个表Ta1(Ma1)至Tam(Ma1)还与从电源10提供的电压Vb的彼此不同的各个m个值Vb1至Vbm相关。

表Ta1(Ma1)至Tam(Ma1)中的每一个代表第一输出转矩T1的变量的值、第二输出转矩T2的变量的值与输入电流Ib的变量的相应值之间的相关性。

在满足如下条件时获得包括在表Tak(Ma1)(1≤k≤m)中的第一输出转矩T1的每个值、第二输出转矩T2的相应值以及输入电流Ib的相应值：

在转子30a的转速值为Na1时从电源10提供相应值为Vbk的电压Vb；

导通角δ被设置为120电角度；

相位角θ1被设置为选自从0电角度到低于360电角度的第一上限角度θ_1LIMIT范围内的值中的相应值；以及

相位角θ2被设置成选自从0角度到低于360电角度的第二上限角度θ_2LIMIT范围内的值中的相应值。

应当注意，输出转矩T包括第一输出转矩T1和第二输出转矩T2。第一输出转矩T1是由三相绕组Lu、Lv和Lw与转子30a的磁极相配合而生成的转矩。第二输出转矩T2是由三相绕组Lx、Ly和Lz与转子30a的磁极相配合而生成的转矩。例如，第一输出转矩T1和第二输出转矩T2中的每一个可以包括沿转子30a的预定正旋转方向的正转矩以及沿转子30a的正旋转方向的反方向的负转矩。

相似地，第二映射Ma2包括与转子30a的转速的值Na2相关的m个表Ta1(Na2)至Tam(Na2)。m个表Ta1(Na2)至Tam(Na2)还与从电源10提供的电压Vb的各个m个值Vb1至Vbm相关。

表Ta1(Ma2)至Tam(Ma2)中的每一个代表第一输出转矩T1的变量的值、第二输出转矩T2的变量的相应值以及输入电流Ib的变量的相应值之间的相关性。

在满足如下条件时获得包括在表Tak(Ma2)中的第一输出转矩T1的每个值、第二输出转矩T2的相应值以及输入电流Ib的相应值：

在转子30a的转速的值为Na2时从电源10提供相应值为Vbk的电压Vb；

导通角δ被设置为120电角度；

相位角θ1被设置为选自从0电角度到第一上限角度θ_1LIMIT范围内的值中的相应值；以及

相位角θ2被设置为选自从0电角度到第二上限角度θ_2LIMIT范围内的值中的相应值。

将剩余的映射Ma3至Man设计成与第一映射Ma1或第二映射Ma2相同。

也就是说，第一映射Ma1至第n映射Man的集合包括m×n个表：Ta1(Ma1)至Tam(Ma1)、Ta1(Ma2)至Tam(Ma2)、……、Ta1(Man)至Tam(Man)。

图9示出了针对180度加电模式而预定的第一映射Mb1至第n映射Mbn。

第一映射Mb1包括与转子30a的转速的值Na1相关的m个表Tb1(Mb1)至Tbm(Mb1)。m个表Tb1(Mb1)至Tbm(Mb1)与从电源10提供的电压Vb的各个m个值Vb1至Vbm相关。

m个表Tb1(Mb1)至Tbm(Mb1)中的每一个代表第一输出转矩T1的变量的值、第二输出转矩T2的变量的值与输入电流Ib的变量的相应值之间的相关性。

在满足如下条件时获得包括在表Tbk(Mb1)中的第一输出转矩T1的每个值、第二输出转矩T2的相应值以及输入电流Ib的相应值：

在转子30a的转速的值为Na1时从电源10提供相应值为Vbk的电压Vb；

导通角δ被设置为180电角度；

相位角θ1被设置为选自从0电角度到第一上限角度θ_1LIMIT范围内的值中的相应值；以及

相位角θ2被设置为选自从0电角度到第二上限角度θ_2LIMIT范围内的值中的相应值。

相似地，第二映射Mb2包括与转子30a的转速的值Nb2相关的m个表Tb1(Mb2)至Tbm(Mb2)。m个表Tb1(Mb2)至Tbm(Mb2)与从电源10提供的电压Vb的各个m个值Vb1至Vbm相关。

m个表Tb1(Mb2)至Tbm(Mb2)中的每一个包括第一输出转矩T1的变量的值、第二输出转矩T2的变量的相应值以及输入电流Ib的变量的相应值之间的相关性。

在满足如下条件时获得包括在表Tbk(Mb2)中的第一输出转矩T1的每个值、第二输出转矩T2的相应值以及输入电流Ib的相应值：

在转子30a的转速的值为Na2时从电源10提供相应值为Vbk的电压Vb；

导通角δ被设置为120电角度；

相位角θ1被设置为选自从0电角度到第一上限角度θ_1LIMIT范围内的值中的相应值；以及

相位角θ2被设置为选自从0电角度到第二上限角度θ_2LIMIT范围内的值中的相应值。

将剩余的映射Mb3至Mbn设计为与第一映射Mb1或第二映射Mb2相同。

也就是说，第一映射Mb1至第n映射Mbn的集合包括m×n个表：Tb1(Mb1)至Tbm(Mb1)、Tb1(Mb2)至Tbm(Mb2)、……Tb1(Mbn)至Tbm(Mbn)。

第一映射Ma1至第n映射Man的集合或第一映射Mb1至第n映射Mbn的集合中的至少一个可以包括j×k个表(j和k中的每一个是等于或大于1的整数)；j×k的数目与m×n的数目不同。

从值Vb1至Vbm的电压范围(包括Vb1和Vbm)代表电源10的电压Vb的容许变化范围。从转子30a的转速的值Na1至值Nan的转速范围代表转子30a的转速的容许变化范围。

基于例如使用电力转换***100A和/或在功能上模拟电力转换***100A的基于计算机的模型的经验和/或模拟来预先获得映射Ma1至Man以及Mb1至Mbn。可以由第一控制器21b和第二控制器22b中的每一个基于待存储在存储器M1和M2中的相应一个中的特征参数PA的值，来实时地获得映射Ma1至Man以及Mb1至Mbn。

图10示意性地示出了由第一控制器21b和第二控制器22b中的每一个执行的组合模式确定例程的示例。例如，组合模式确定例程为程序，并且在电力转换***100A安装在机动车中时优选地根据旋转电机30的规格和/或包括电源10的机动车的电力提供***的配置来设计。机动车的电力提供***的配置可以包括：例如如何使用电源10，即电源10专用于电力转换设备20A还是除电力转换设备20A之外还用于一个或更多个其他设备。电力提供***的配置还可以包括如何构造包括电力转换***100A的接地的机动车的接地***。

将选择的组合模式确定例程之一预先安装或从外部加载以安装在第一控制器21b和第二控制器22b中的每一个控制器中。

将第一控制器21b和第二控制器22b中的每一个配置成循环地执行安装在其中的组合模式确定例程。应当注意，可以将第一控制器21b和第二控制器22b配置成独立地执行组合模式确定例程或在经由之间的有线连接或无线连接彼此进行通信时彼此结合地执行组合模式确定例程。

在图10中，附图标记Tmax1代表由三相绕组Lu、Lv和Lw与转子30a的磁极相配合当前可生成的最大转矩，附图标记Tmax2代表由三相绕组Lx、Ly和Lz与转子30a的磁极相配合当前可生成的最大转矩。也就是说，可以由第一控制器21b和第二控制器22b中的相应一个基于指示电力转换***100A的物理特征的参数PA的值，来计算最大转矩Tmax1和最大转矩Tmax2中的每一个。换言之，最大转矩Tmax1和最大转矩Tmax2中的每一个根据指示电力转换***100A的物理特征的参数PA的值而变化。

附图标记Treq代表旋转电机30被请求生成的转矩，将该转矩称为请求转矩。例如，可以从外部设备ED之一输入请求转矩Treq。如果负载耦接至旋转电机30的转子30a，则请求转矩Treq是负载所需要的。

附图标记Imax代表从电源10提供至电力转换设备20A的输入电流Ib的容许最大值；下文将输入电流Ib的容许最大值Imax称为容许最大电流Imax。

在开始执行组合模式确定例程时，第一控制器21b和第二控制器22b中的每一个执行步骤S10中的操作。具体地，在步骤S10中，第一控制器21b和第二控制器22b中的每一个基于电力转换***100A的物理特征的变化，来获得三相绕组Lu、Lv和Lw的最大转矩Tmax1以及三相绕组Lx、Ly和Lz的最大转矩Tmax2。

在步骤S10中，第一控制器21b和第二控制器22b中的每一个确定最大转矩Tmax1与最大转矩Tmax2之和是否等于或大于步骤S10中的请求转矩Treq。换言之，在步骤10中第一控制器21b和第二控制器22b中的每一个确定是否满足以下式子：

Tmax1+Tmax2≥Treq

当确定最大转矩Tmax1与最大转矩Tmax2之和小于请求转矩Treq时，即不满足上述公式(在步骤10中的否)时，则组合模式确定例程的执行进行至随后描述的步骤S14。

否则，当确定最大转矩Tmax1与最大转矩Tmax2之和等于或大于请求转矩Treq时，即满足上述公式(步骤S10中的是)时，则组合模式确定例程的执行进行至步骤S11。

在步骤S11中，第一控制器21b和第二控制器22b中的每一个分别从所有的映射Ma1至Man(参见图8)以及所有的映射Mb1至Mbn(参见图9)中选择针对120度加电模式的第一表以及针对180度加电模式的第二表。所选择的第一表和第二表中的每一个与电源10的电压Vb的当前值以及转子30a的转速的当前值相匹配(步骤S11a)。

然后，在步骤S11中，第一控制器21b和第二控制器22b中的每一个分别从所选择的第一表与第二表中选择第一输出转矩T1和第二输出转矩T2中的相应一个的值与输入电流Ib的值的组合(参见步骤S11b)。

由第一控制器21b选择的第一输出转矩T1的值、由第二控制器22b选择的第二输出转矩T2的值与输入电流Ib的值的所选择的组合与如下项之一对应：

具有相位角θ1的相应值的用于导通角δ的120电角度；以及

具有相位角θ2的相应值的用于导通角δ的180电角度。

由第一控制器21b选择的第一输出转矩T1的值、由第二控制器22b选择的第二输出转矩T2的值与所选择的输入电流Ib的值的组合满足以下第一条件和第二条件：

基于所选择的第一输出转矩T1的值与所选择的第二输出转矩T2的值之和的输出转矩T等于或大于请求转矩Treq；以及

使所选择的输入电流Ib的值(即第一输出电流I1与第二输出电流I2之和)最小化。

应当注意，认为以下三种情况满足所述第一条件和第二条件：

第一种情况：所选择的第一输出转矩T1的值与所选择的第二输出转矩T2的值之和等于或大于请求转矩Treq，并且相应的所选择的输入电流Ib的值被最小化；

第二种情况：所选择的第一输出转矩T1的值等于或大于请求转矩Treq，并且相应的所选择的输入电流Ib的值被最小化；以及

第三种情况：所选择的第二输出转矩T2的值等于或大于请求转矩Treq，并且相应的所选择的输入电流Ib的值被最小化。

接着，在步骤S12中，第一控制器21b和第二控制器22b中的至少一个确定容许最大输入电流Imax是否等于或大于在步骤S11中所选择的输入电流Ib的值，即第一输出电流I1与第二输出电流I2之和。

当确定容许最大输入电流Imax小于在步骤S11中所选择的第一输出电流I1与第二输出电流I2之和(步骤S12中的否)时，组合模式确定程序的执行进行至随后描述的步骤S14。

否则，当确定容许最大输入电流Imax等于或大于在步骤S11中所选择的第一输出电流I1与第二输出电流I2之和(步骤S12中的是)时，组合模式确定程序的执行进行至步骤S13。

在步骤S13中，针对步骤S11中所选择的第一种情况，第一控制器21b基于作为具有相位角θ1的相应值的用于导通角δ的相应120或180电角度，来确定加电模式作为三相绕组Lu、Lv和Lw的第一加电模式Pa。在步骤S13中，针对步骤S11中所选择的第一种情况，第二控制器22b基于具有相位角θ2的相应值的用于导通角δ的相应120或180电角度，来确定加电模式作为三相绕组Lx、Ly和Lz的第二加电模式Pb。

在第一实施方式中，针对步骤S11中所选择的第一种情况，所确定的第一加电模式Pa与第二加电模式Pb的组合模式与在表1和表2中列举的组合模式P5、P6、P8、P9、P15、P16、P18和P19之一对应。

在步骤S13中，针对步骤S11中所选择的第二种情况，第一控制器21b基于具有相位角θ1的相应值的用于导通角δ的相应120或180电角度，来确定加电模式作为三相绕组Lu、Lv和Lw的第一加电模式Pa。在步骤S13中，针对步骤S11中所选择的第二种情况，第二控制器22b确定非加电模式作为三相绕组lx、Ly和Lz的第二加电模式Pb。

在第一实施方式中，针对步骤S11中所选择的第二种情况，所确定的第一加电模式Pa与第二加电模式Pb的组合模式与在表1和表2中列举的组合模式P4、P7、P14和P17之一对应。

在步骤S13中，针对步骤S11中所选择的第三种情况，第二控制器22b基于具有相位角θ2的相应值的用于导通角δ的相应120或180电角度，来确定加电模式作为三相绕组Lx、Ly和Lz的第二加电模式Pb。在步骤S13中，针对步骤S11中所选择的第三种情况，第一控制器21b确定非加电模式作为三相绕组Lu、Lv和Lw的第一加电模式Pa。

在第一实施方式中，针对步骤S11中所选择的第三种情况，所确定的第一加电模式Pa与第二加电模式Pb的组合模式与在表1和表2中列举的组合模式P2、P3、P12和P13之一对应。

如上所述，在步骤S13中确定第一加电模式Pa与第二加电模式Pb的组合模式。

另一方面，如果在步骤S10或步骤S12中进行了否定的确定(步骤S10或S12中的否)，则第一控制器21b和第二控制器22b中的每一个执行步骤S14中的操作。

在步骤S14中，第一控制器21b和第二控制器22b中的每一个单独地从步骤S11中所选择的第一表与第二表中选择第一输出转矩T1和第二输出转矩T2中的相应一个的值与输入电流Ib的值的组合。

由第一控制器21b选择的第一输出转矩T1的值、由第二控制器22b选择的第二输出转矩T2的值以及输入电流Ib的值的组合与如下之一对应：

具有相位角θ1的相应值的用于导通角δ的120电角度；以及

具有相位角θ2的相应值的用于导通角δ的180电角度。

由第一控制器21b选择的第一输出转矩T1的值、由第二控制器22b选择的第二输出转矩T2的值以及所选择的输入电流Ib的值的组合满足以下第三条件和第四条件：

容许最大输入电流Imax等于或大于所选择的输入电流Ib的值，即第一输出电流I1与第二输出电流I2之和；以及

输出转矩T被最大化。

应当注意，认为以下三种情况满足所述第三条件和第四条件：

第一种情况：基于所选择的第一输出转矩T1的值与所选择的第二输出转矩T2的值之和的输出转矩T被最大化，并且容许最大输入电流Imax等于或大于输入电流Ib的相应的所选择的值；

第二种情况：基于所选择的第一输出转矩T1的值的输出转矩T被最大化，并且容许最大输入电流Imax等于或大于输入电流Ib的相应的所选择的值；以及

第三种情况：基于所选择的第二输出转矩T2的值的输出转矩T被最大化，并且容许最大输入电流Imax等于或大于输入电流Ib的相应的所选择的值。

接着步骤S14中的操作，组合模式确定程序的执行进行至步骤S15。

在步骤S15中，针对步骤S14中所选择的第一种情况，第一控制器21b基于具有相位角θ1的相应值的用于导通角δ的相应120或180电角度，来确定加电模式作为三相绕组Lu、Lv和Lw的第一加电模式Pa。在步骤S15中，针对步骤S14中所选择的第一种情况，第二控制器22b基于具有相位角θ2的相应值的用于导通角δ的相应120或180电角度，来确定加电模式作为三相绕组Lx、Ly和Lz的第二加电模式Pb。

在第一实施方式中，针对步骤S14中所选择的第一种情况，所确定的第一加电模式Pa与第二加电模式Pb的组合模式与在表1和表2中列举的组合模式P5、P6、P8、P9、P15、P16、P18和P19之一对应。

在步骤S15中，针对步骤S14中所选择的第二种情况，第一控制器21b基于具有相位角θ1的相应值的用于导通角δ的相应120或180电角度，来确定加电模式作为三相绕组Lu、Lv和Lw的第一加电模式Pa。在步骤S15中，针对步骤S14中所选择的第二种情况，第二控制器22b确定非加电模式作为三相绕组Lx、Ly和Lz的第二加电模式Pb。

在第一实施方式中，针对步骤S14中所选择的第二种情况，所确定的第一加电模式Pa与第二加电模式Pb的组合模式与在表1和表2中列举的组合模式P4、P7、P14和P17之一对应。

在步骤S15中，针对步骤S14中所选择的第三种情况，第二控制器22b基于具有相位角θ2的相应值的用于导通角δ的相应120或180电角度，来确定加电模式作为三相绕组Lx、Ly和Lz的第二加电模式Pb。在步骤S15中，针对步骤S14中所选择的第三种情况，第一控制器21b确定非加电模式作为三相绕组Lu、Lv和Lw的第一加电模式Pa。

在第一实施方式中，针对步骤S14中所选择的第三种情况，所确定的第一加电模式Pa与第二加电模式Pb的组合模式与在表1和表2中列举的组合模式P2、P3、P12和P13之一对应。

如上所述，在步骤S15中确定第一加电模式Pa与第二加电模式Pb的组合模式。

所确定的组合模式使得电力转换器21a和22a能够促使旋转电机30获得可由三相绕组(Lu、Lv、Lw)和(Lx、Ly、Lz)生成的输出转矩T的最大值，同时保持输入电流Ib等于或小于容许最大电流值Imax。

也就是说，即使在启动旋转电机30时，换言之，在驱动旋转电机30时，所确定的组合模式使得旋转电机30能够获得输出转矩T的上述最大值，同时保持输入电流Ib等于或小于容许最大电流值Imax，并且转子30a的转速为零。

在步骤S13中确定第一加电模式Pa与第二加电模式Pb的组合模式之后，组合模式确定程序的执行进行至步骤S16。

在步骤S16中，第一控制器21b和第二控制器22b中的每一个根据所确定的第一加电模式Pa与第二加电模式Pb的组合模式来控制相应开关元件S*#的通断操作。

随后，组合模式确定程序的执行返回步骤S10，第一控制器21b和第二控制器22b中的每一个针对下一循环来执行组合模式确定程序的前述操作。

接下来，将参考附图11至13来描述对三相绕组Lu、Lv以及Lw加电的开关元件S*#的通断切换模式，以及对三相绕组Lx、Ly以及Lz加电的开关元件S*#的通断切换模式，上述开关元件分别由第一控制器21b和第二控制器22b进行控制。

上臂开关元件S1p、上臂开关元件S2p以及上臂开关元件S3p的通断切换模式以及下臂开关元件S1n、下臂开关元件S2n以及下臂开关元件S3n的通断切换模式包括上臂开关元件S1p、S2p以及S3p的通断定时和通断持续时间，以及下臂开关元件S1n、S2n以及S3n的通断定时和通断持续时间。

在图11至图13中，附图标记R1至R6表示一个周期，即，转子30a的电旋转角ω的360电角度(2π弧度)。

图11示出将相位角θ1和相位角θ2中的每个相位角的值设置为零并且将相位差φ设置为零时，第一电力变换器21a的开关元件S*#的通断切换模式以及第二电力变换器22a的开关元件S*#的通断切换模式。

在转子30a的旋转的第一周期R1中，将第一加电模式Pa和第二加电模式Pb的组合模式设置为表1中所列的组合模式P2。即，将三相绕组Lu、Lv以及Lw的第一加电模式Pa设置为不加电模式，并且将三相绕组Lx、Ly以及Lz的第二加电模式Pb设置为基于120度导通模式的加电模式(见表1)。在转子30a的旋转的第一周期R1过去之后，在转子30a的旋转的下一周期R2中，将第一加电模式Pa和第二加电模式Pb的组合模式切换为表1中所列的组合模式P5。即，基于120度导通模式将三相绕组Lu、Lv以及Lw的第一加电模式Pa设置为加电模式，并且将三相绕组Lx、Ly以及Lz的第二加电模式Pb设置为基于120度导通模式的加电模式(见表1)。

每当转子30a旋转了电旋转角ω的给定值时可以执行将第一加电模式Pa和第二加电模式Pb的组合模式切换为另一组合模式。换言之，可以基于第一控制器21b和第二控制器22b各自的处理能力、控制输出转矩T所需的控制周期、输入/输出电流、和/或输入/输出电压，来确定从第一加电模式Pa和第二加电模式Pb的当前组合模式到另一组合模式的切换定时。如上所述如何确定切换定时的方法可以应用于图12和图13中所示的第一电力转换器21a的开关元件S*#的其他通断切换模式以及第二电力转换器22a的开关元件S*#的其他通断切换模式。

图12示出将相位角θ1和相位角θ2中的每个相位角的值设置为零并且将相位差φ设置为给定值时，第一电力变换器21a的开关元件S*#的通断切换模式和第二电力变换器22a的开关元件S*#的通断切换模式。

在转子30a的旋转的第一周期R3中，将第一加电模式Pa和第二加电模式Pb的组合模式设置为表1中所列的组合模式P2。即，将三相绕组Lu、Lv以及Lw的第一加电模式Pa设置为不加电模式，并且将三相绕组Lx、Ly以及Lz的第二加电模式Pb设置为基于120度导通模式的加电模式(见表1)。在转子30a的旋转的第一周期R3过去之后，在转子30a的旋转的下一周期R4中，将第一加电模式Pa和第二加电模式Pb的组合模式切换为表1中所列的组合模式P5。即，基于120度导通模式将三相绕组Lu、Lv以及Lw的第一加电模式Pa设置为加电模式，并且将三相绕组Lx、Ly以及Lz的第二加电模式Pb设置为基于120度导通模式的加电模式(见表1)。

图13示出将相位角θ1的值和相位角θ2的值分别设置为给定值并且将相位差设置为给定值时，第一电力变换器21a的开关元件S*#的通断切换模式以及第二电力变换器22a的开关元件S*#的通断切换模式。

在转子30a的旋转的第一周期R5中，将第一加电模式Pa和第二加电模式Pb的组合模式设置为表2中所列的组合模式P15。即，将三相绕组Lu、Lv以及Lw的第一加电模式Pa设置为基于120度导通模式的加电模式，并且将三相绕组Lx、Ly以及Lz的第二加电模式Pb设置为基于120度导通模式的加电模式(见表2)。在转子30a的旋转的第一周期R5过去之后，在转子30a的旋转的下一周期R6中，将第一加电模式Pa和第二加电模式Pb的组合模式保持为组合模式P15。

如上所述，步骤S11或步骤S14中所选择的相位角θ1的值和相位角θ2的值可以彼此相等或彼此不同。可以将相位角θ1和相位角θ2中的每一个设置为以下范围内的值：从0电角度至小于360电角度的第一上限角度θ_1LIMIT和第二上限角度θ_2LIMIT中的相应一个。

如果步骤S11或S14中针对相位角θ1和相位角θ2中的每个选择了0，则图13中所示的转子30a的旋转R5期间的第一电力转换器21a的开关元件S*#的切换模式和第二电力转换器22a的开关元件S*#的切换模式与图12中所示的旋转R4期间的切换模式一致。类似地，如果步骤S11或S14中针对相位角θ1和相位角θ2中的每个选择了0，则图13中所示的转子30a的旋转R6期间的第一电力转换器21a的开关元件S*#的切换模式和第二电力转换器22a的开关元件S*#的切换模式与图12中所示的旋转R4期间的切换模式一致。

图14示意地示出根据第一实施方式，在第一加电模式Pa和第二加电模式Pb的组合模式从组合模式P4改变为组合模式P5的同时对三相绕组Lu、Lv、Lw、Lx、Ly以及Lz进行加电的情况下，输入电流Ib、第一输出电流I1以及第二输出电流I2如何流动。

图14示出了从旋转电机30的加电起始处(见图14中的0[毫秒])，基于表1中所列的组合模式P4对旋转电机30进行加电。在基于组合模式P4对旋转电机30加电了预设时间段之后，将组合模式P4切换为表1中所列的组合模式P5，之后基于组合模式P5对旋转电机30进行加电。加电的起始对应于转子30a的旋转的起始。

在图14中，预设时间段被设置为143毫秒或143毫秒上下，也可以取决于旋转电机30的规格被设置为给定的时间长度。

图14中从上到下示出了输入电流Ib如何变化，第一输出电流I1如何变化，以及第二输出电流I2如何变化。具体地，从电源10提供输入电流Ib(A：安培)以将其输入到电力转换设备20A。第一输出电流I1(A)被从第一电力转换器21a提供以流过三相绕组Lu、Lv以及Lw。第二输出电流I2(A)被从第二电力转换器22a提供以流过三相绕组Lx、Ly以及Lz。

图14说明了在开始对旋转电机30进行加电之后在预设时间段内对三相绕组Lu、Lv以及Lw进行加电并且对三相绕组Lx、Ly以及Lz不进行加电导致了输入电流Ib的峰值电平Ipp1，该峰值电平Ipp1被控制为低于容许最大电流Imax。

具体地，根据第一实施方式的电力转换设备20A被配置为：

周期性地确认第一加电模式Pa和第二加电模式Pb的组合模式，以使得输入电流Ib的峰值电平Ipp1不超过容许最大电流Imax；以及

针对每个周期根据所确定的组合模式来控制第一电力转换器21a的开关元件S*#的通断操作以及第二电力转换器22a的开关元件S*#的通断操作。

相反地，图15示意性地示出了根据传统示例基于预定的导通角度同时对第一组三相绕组(Lu、Lv、Lw)30b1和第二组三相绕组(Lx、Ly、Lz)30b2进行加电时输入电流Ib、第一输出电流I1以及第二输出电流I2是如何流动的。

图15说明了输入电流Ib的峰值电平Ipp2超过容许最大电流Imax，该容许最大电流Imax被设置为与第一实施方式相同的值。

具体地，下述路径的阻抗将被称为第一阻抗：根据传统示例，当基于预定导通角度对两组30b1和30b2的三相绕组(Lu、Lv、Lw)和三相绕组(Lx、Ly、Lz)同时进行加电时，输入电流Ib流过所述路径。相反地，下述路径的阻抗将被称为第二阻抗：基于具有一个不加电模式的组合模式P4在旋转电机30的控制下输入电流Ib流过该路径。

在上述情况下，第一阻抗小于第二阻抗。由于这个原因，根据传统示例在旋转电机30的控制下的输入电流Ib的峰值电平Ipp2大于基于上述组合模式P4在旋转电机30的控制下的输入电流Ib的峰值电平Ipp2。

因此，如果基于组合模式P5、而不是组合模式P4，对第一组三相绕组(Lu，Lv，Lw)30b1和第二组三相绕组(Lx，Ly，Lz)30b2进行加电，则输入电流Ib的峰值电平可能会超过容许最大电流Imax。

然而，在第一实施方式中，从加电的起始处基于组合模式P4对旋转电机30进行加电。换言之，从加电的起始处基于组合模式P4对该组三相绕组(Lu，Lv，Lw)进行加电。从旋转电机30的加电起始处开始基于组合模式P4对该组三相绕组(Lu，Lv，Lw)已经加电了预设时间段。这导致了三相绕组Lu、Lv和Lw的每一个中所感应的电压为反电动势，从而该反电动势用来减小输入电流Ib的峰值电平。

因此，从旋转电机30的加电起始处开始在预设时间段内将输入电流Ib的峰值电平充分减小时，组合模式P4被切换为组合模式P5，之后基于组合模式P5对旋转电机30进行加电。这使得可以防止当基于组合模式P5对第一组三相绕组(Lu，Lv，Lw)30b1和第二组三相绕组(Lx，Ly，Lz)30b2进行加电时输入电流Ib的峰值电平超过容许最大电流Imax。

如上所述，根据第一实施方式的电力转换设备20A被配置为按照第一加电模式Pa和第二加电模式Pb的所确定的组合模式来控制开关元件S*#的通断操作，以使得将输入电流Ib的峰值电平Ipp1保持为等于或小于容许最大电流Imax(见图10和图14)。然而，根据第一实施方式的电力转换设备20A不限于该配置。

具体地，根据第一实施方式的变型的电力转换设备20A可以被配置为基于特征参数PA的值的变化来确定第一加电模式Pa和第二加电模式Pb的组合模式，并根据所确定的组合模式来控制开关元件S*#的通断操作。图16至图23示出根据该变型的电力转换设备20A的控制示例。在图16至图23中，附图标记t10、t20、t30、t40和t60分别表示开始对旋转电机30进行加电的定时或对旋转电机30进行重置的定时。

图16和图17示意性地示出输出转矩T，即，第一输出转矩T1和第二输出转矩T2，如何基于第一加电模式Pa和第二加电模式Pb的组合模式的变化而变化。组合模式基于需要旋转电机30生成的目标转矩Tobj的变化而变化，并且目标转矩Tobj的变化包括在控制信息内。

图16示出第一控制器21b和第二控制器22b中的每个被配置为进行第一控制任务TA1，以取决于输出转矩T的变化来改变第一加电模式Pa和第二加电模式Pb之间的组合模式。

具体地，第一控制任务TA1被配置为：

在时刻t0针对表1中所列的开关元件S*#确定组合模式P3，从而在时刻t0至时刻t1的持续时间期间基于所确定的组合模式P3来控制开关元件S*#的通断操作；

在时刻t1将用于开关元件S*#的组合模式从组合模式P3切换为表1中所列的组合模式P2，从而在时刻t1至时刻t2的持续时间期间基于所确定的组合模式P2来控制开关元件S*#的通断操作；

在时刻t2将用于开关元件S*#的组合模式从组合模式P2切换为表1中所列的组合模式P5，从而在时刻t2至时刻t3的持续时间期间基于所确定的组合模式P5来控制开关元件S*#的通断操作；以及

在时刻t3将用于开关元件S*#的组合模式从组合模式P5切换为表1中所列的组合模式P8，从而在时刻t3之后基于所确定的组合模式P8来控制开关元件S*#的通断操作。

120度导通模式中由三相绕组Lx、Ly和Lz生成的第二输出转矩T2的绝对值通常大于180度导通模式中的第二输出转矩T2的绝对值。这是因为组合模式P2的120度导通模式中旋转电机30的加电持续时间比组合模式P3的180度导通模式中旋转电机30的加电持续时间短。因此，将组合模式从组合模式P3切换到组合模式P2轻微地减小了第二输出转矩T2的增加的梯度(见图16中从时刻t0到时刻t2的时间段的虚线)。应该注意的是，因为基于组合模式P3和组合模式P2中的每个，三相绕组Lu、Lv和Lw的加电模式被设置为不加电模式，所以第一输出转矩T1为0(见从时刻t0到时刻t2的时间段的双点划线)。

基于组合模式P5由三相绕组Lu、Lv和Lw生成的第一输出转矩T1的绝对值通常大于基于组合模式P2的第一输出转矩T1的绝对值。这是因为三相绕组Lu、Lv和Lw的加电模式被从组合模式P2的不加电模式切换到组合模式P5的120度导通模式中加电模式。因此，将组合模式从组合模式P2切换到组合模式P5增大了第一输出转矩T1(见图16中从时刻t1至时刻t3的时间段的双点划线)。因为在从时刻t1到时刻t3的时间段针对三相绕组Lx、Ly和Lz保持了120度导通模式，所以第二输出转矩T2基本不变(见图16中从时刻t1至时刻t3的时间段的虚线)。

基于组合模式P8由三相绕组Lu、Lv和Lw生成的第一输出转矩T1的绝对值通常大于基于组合模式P5的第一输出转矩T1的绝对值。这是因为组合模式P8的180度导通模式中旋转电机30的加电持续时间比组合模式P5的120度导通模式中旋转电机30的加电持续时间长。因此，将组合模式从组合模式P5切换到组合模式P8增大了第一输出转矩T1(见从时刻2到时刻3的时间段的双点划线以及时刻t3之后的时间段的双点划线)。尽管三相绕组Lx、Ly和Lz的组合模式被从组合模式P5切换到组合模式P8，但是对三相绕组Lx、Ly和Lz保持120度导通模式。因此，第二输出转矩T2基本不变(见从时刻2到时刻3的时间段的虚线以及时刻t3之后的时间段的虚线)。

即，第一控制任务TA1导致三相绕组Lu、Lv和Lw生成的第一输出转矩T1在双点划线上改变，并且导致三相绕组Lx、Ly和Lz生成的第二输出转矩T2在虚线上改变。因为输出转矩T由第一输出转矩T1和第二输出转矩T2之和构成，所以功能FA1导致输出转矩T基本上跟随目标转矩Tobj的轨迹(见图16中的实线)。

如果先前确定容许转矩范围TR在目标转矩Tobj附近(见图3中的虚线)，功能FA1使得可以使旋转电机30的输出转矩T在包括目标转矩Tobj的容许转矩范围TR内变化。

第一控制任务TA1保持相位角θ1和相位角θ2中的每一个恒定不变。

相反，图17示出第一控制器21b和第二控制器22b中的每一个被配置为执行与第一控制任务TA1类似的第二控制任务TA2。第二控制任务TA2在例如改变从时刻t2到时刻t4的时间段的相位角θ2的同时改变第一加电模式Pa和第二加电模式Pb之间的组合模式。即，第二控制任务TA2被配置为：

在时刻t2将用于开关元件S*#的组合模式从组合模式P2切换为表2中所列的组合模式P15，从而在从时刻t2到时刻t3的持续时间期间基于所确定的组合模式P15来控制开关元件S*#的通断操作；以及

在时刻t3将用于开关元件S*#的组合模式从组合模式P15切换为表2中所列的组合模式P18，从而在从时刻t3到时刻t4的持续时间期间基于所确定的组合模式P18来控制开关元件S*#的通断操作；以及

在时刻t4将开关元件S*#的组合模式从组合模式P18切换为组合模式P8，从而在时刻t4之后基于所确定的组合模式P8来控制开关元件S*#的通断操作。

第二控制任务TA2以目标转矩Tobj的轨迹来逐步地改变输出转矩T。具体地，相位角θ1和相位角θ2中的至少一个的变化使得可以减小输出转矩T的突变。

图18和图19示意性地示出输入电流Ib如何基于第一加电模式Pa和第二加电模式Pb的组合模式的变化而变化。组合模式基于输入电流Ib和容许最大电流Imax之间的关系而被改变。

图18示出第一控制器21b和第二控制器22b中的每一个被配置为执行第三控制任务TA3，以改变第一加电模式Pa和第二加电模式Pb之间的组合模式，以使得将输入电流Ib的峰值电平保持为等于或小于容许最大电流Imax。

具体地，第三控制任务TA3被配置为：

在时刻t10确定用于表1中所列的开关元件S*#的组合模式P2或组合模式P4，从而在时刻t10到时刻t11的持续时间期间基于所确定的组合模式P2或P4来控制开关元件S*#的通断操作；

在时刻t11将用于开关元件S*#的组合模式从组合模式P2或组合模式P4切换到表1中所列的组合模式P3或组合模式P7，从而在从时刻t11到时刻t12的持续时间期间基于所确定的组合模式P3或组合模式P7来控制开关元件S*#的通断操作；

在时刻t12将用于开关元件S*#的组合模式从组合模式P3或组合模式P7切换到组合模式P5，从而在从时刻t12到时刻t13的持续时间期间基于所确定的组合模式P5来控制开关元件S*#的通断操作；以及

在时刻t13将用于开关元件S*#的组合模式从组合模式P5切换到表1中所列的组合模式P9，从而在时刻t13之后基于所确定的组合模式P9来控制开关元件S*#的通断操作。

应该注意的是，下述路径的阻抗将被称为第三阻抗：基于具有一个不加电模式和120度导通模式的组合模式P2或P4，在旋转电机30的控制下输入电流Ib流过所述路径。下述路径的阻抗将被称为第四阻抗：基于具有一个不加电模式和180度导通模式的组合模式P3或P7，在旋转电机30的控制下输入电流Ib流过所述路径。

在上述情况下，第三阻抗大于第四阻抗。因此，基于组合模式P3或组合模式P7在旋转电机30的控制下的输入电流Ib的峰值电平大于基于组合模式P2或组合模式P4在旋转电机30的控制下的输入电流Ib的峰值电平。

因而，从旋转电机30的加电起始处(见时刻t10)基于组合模式P2或组合模式P4对一组三相绕组(Lu，Lv，Lw)或三相绕组(Lx，Ly，Lz)进行加电。从旋转电机30的加电起始处开始，对于从时刻t11到时刻t10的时间段已经基于组合模式P2或组合模式P4对该一组三相绕组(Lu，Lv，Lw)或三相绕组(Lx，Ly，Lz)进行了加电。这导致三相绕组(Lu，Lv，Lw)或三相绕组(Lx，Ly，Lz)中所感应的电压为反电动势，以使得该反电动势用于减小输入电流Ib的峰值电平。

因此，在从旋转电机30的加电起始处开始，对于从时刻t11到时刻t10的时间段已经充分地减小了输入电流Ib的峰值电平的情况下，组合模式P2或组合模式P4被切换为组合模式P3或组合模式P7。之后，基于组合模式P3或组合模式P7对旋转电机30进行加电。这使得在基于组合模式P3或组合模式P7对一组三相绕组(Lu，Lv，Lw)或三相绕组(Lx，Ly，Lz)进行加电时，可以防止输入电流Ib的峰值电平超过容许最大电流Imax(见图18)。

类似地，下述路径的阻抗将被称为第五阻抗：基于组合模式P5在旋转电机30的控制下输入电流Ib流过所述路径，在所述组合模式P5中基于120度导通模式对第一组三相绕组(Lu，Lv，Lw)30b1和第二组三相绕组(Lx，Ly，Lz)30b2同时进行加电。

如同第一阻抗和第二或第三阻抗之间的关系一样，第五阻抗小于第四阻抗。因此，基于组合模式P5在旋转电机P5的控制下的输入电流Ib的峰值电平大于基于组合模式P3或组合模式P7在旋转电机30的控制下的输入电流Ib的峰值电平。

如上所述，当对于从时刻t12到时刻t11的时间段已经通过三相绕组(Lu，Lv，Lw)或三相绕组(Lx，Ly，Lz)中感应的反电磁力充分地减小了输入电流Ib的峰值电平时，组合模式P3或组合模式P7被切换为组合模式P5。之后，基于组合模式P5对旋转电机30进行加电。这使得可以防止在基于组合模式P5对第一组三相绕组(Lu，Lv，Lw)30b1和第二组三相绕组(Lx，Ly，Lz)30b2进行加电时的输入电流Ib的峰值电平超过容许最大电流Imax(见图18)。

下述路径的阻抗将被称为第六阻抗：基于组合模式P9在旋转电机30的控制下输入电流Ib流过该路径，在该组合模式P9中基于180度导通模式，同时对第一组三相绕组(Lu，Lv，Lw)30b1和第二组三相绕组(Lx，Ly，Lz)30b2进行加电。

如同第三阻抗和第四阻抗之间的关系一样，第六阻抗小于第五阻抗。因此，基于组合模式P9在旋转电机30的控制下的输入电流Ib的峰值电平大于基于组合模式P5在旋转电机30的控制下的输入电流Ib的峰值电平。

如上所述，当对于从时刻t13到时刻t12的时间段已经通过三相绕组(Lu，Lv，Lw)和三相绕组(Lx，Ly，Lz)中的每个中所感应的反电磁力充分地减小了输入电流Ib的峰值电平时，组合模式P5被切换为组合模式P9。之后，基于组合模式P9对旋转电机30进行加电。这使得可以防止在基于组合模式95对第一组三相绕组(Lu，Lv，Lw)30b1和第二组三相绕组(Lx，Ly，Lz)30b2进行加电时的输入电流Ib的峰值电平超过容许最大电流Imax(见图18)。

第三控制任务TA3在从时刻t10到时刻t11的时间段(i)期间确定组合模式P2或组合模式P4，并且在从时刻t11到时刻t12的时间段(ii)期间确定组合模式P3或组合模式P7。

第三控制任务TA3的变型可以被配置为：

基于旋转电机30和电力转换设备20A中的每一个的温度Te，在时间段(i)期间选择组合模式P2和组合模式P4中的任一个；以及

在时间段(ii)期间选择组合模式P3和组合模式P7中的一个以满足以下条件。

所述条件是：在时间段(i)期间由所确定的组合模式驱动的三相绕组不同于在时间段(ii)期间由所确定的组合模式驱动的三相绕组。

第三控制任务TA3的变型的示例可以被配置为：

在时间段(i)期间选择或确定组合模式P2，该组合模式P2驱动三相绕组Lx、Ly和Lz，作为两组三相绕组30b1和30b2(三相绕组(Lu，Lv，Lw)和三相绕组(Lx，Ly，Lz))中的一组；以及

在时间段(ii)期间选择或确定组合模式P7，该组合模式P7驱动三相绕组Lu、Lv和Lw，作为两组三相绕组30b1和30b2(三相绕组(Lu，Lv，Lw)和三相绕组(Lx，Ly，Lz))中的另一组。

该变型防止在需要旋转电机30用在严格的温度范围内时发热仅集中在两组三相绕组30b1和30b2(三相绕组(Lu，Lv，Lw)和三相绕组(Lx，Ly，Lz))中的一组。该变型可以应用于所有组合模式中的其他成对组合。

图18示出，即使在时刻t10确定组合模式P2之后在时刻t11设置组合模式P5，输入电流Ib的峰值电平也会被保持为等于或小于容许最大电流Imax。

相反，可能存在以下情况：在时刻t20确定的组合模式P2之后在时刻t21确定的组合模式P5会导致输入电流Ib的峰值电平超过容许最大电流Imax。这是因为，例如，难以精确估计基于所确定的组合模式在旋转电机30的控制下输入电流Ib所流过的路径的阻抗。如果路径的实际阻抗低于所估计的阻抗，则基于所确定的组合模式在旋转电机30的控制下输入电流Ib可能会超过容许最大电流Imax。

为了解决这种情况，图19示出了第一控制器21b和第二控制器22b中的每一个被配置为执行第四控制任务TA4。第四控制任务TA4被设计为：

确定在已经将先前组合模式切换为当前组合模式之后，输入电流Ib的峰值电平是否超过被设置为小于容许最大电流Imax的阈值电平Ith；以及

如果确定输入电流Ib的峰值电平超过阈值电平Ith，则再次将当前组合模式切换为先前组合模式。

具体地，如图19所示，在时刻t21已经将先前组合模式P2切换为当前组合模式P5之后，第四控制任务TA4被设计为确定在时刻t22输入电流Ib的峰值电平超过阈值电平Ith。因而，第四控制任务TA4被设计为在时刻t22再次将当前组合模式P5切换为先前组合模式P2，并在从时刻t22到时刻t23的持续时间期间，基于组合模式P2来控制开关元件S*#的通断操作。这样减小了输入电流Ib，以使得输入电流Ib被保持为等于或低于阈值电平Ith。

第四控制任务TA4还被设计为在时刻t23再次将用于开关元件S*#的组合模式从组合模式P2切换为组合模式P5，从而在从时刻t23到时刻t24的持续时间期间基于所确定的组合模式P5来控制开关元件S*#的通断操作。

第四控制任务TA4还被设计为在时刻t24将用于开关元件S*#的组合模式从组合模式P5切换为组合模式P9，从而在时刻t24之后基于所确定的组合模式P9来控制开关元件S*#的通断操作。

第四任务TA4可靠地防止电流Ib超过容许最大电流Imax。

可以将第四控制任务TA4设计为：

确定在将先前组合模式已经切换为当前组合模式之后，输入电流Ib的峰值电平是否超过被设置为小于容许最大电流Imax的阈值电平Ith；以及

如果确定输入电流Ib的峰值电平超过阈值电平Ith，则再次将当前组合模式切换为另一组合模式。基于切换后的组合模式的输入电流Ib的峰值电平小于基于当前组合模式的输入电流Ib的峰值电平。

如果需要在严格的温度范围内使用旋转电机30，可以实现第三控制任务TA3的变型。

图20示意性地示出了第一输出电流I1和第二输出电流I2如何基于第一加电模式Pa和第二加电模式Pb的组合模式的变化而变化。

图20示出了第一控制器21b和第二控制器22b中的每一个被配置成执行第五控制任务TA5，以根据第一输出电流I1和第二输出电流I2中的每一个的变化来改变第一加电模式Pa和第二加电模式Pb之间的组合模式。

具体地，第五控制任务TA5被配置成：

在时刻t30处确定用于开关元件S*#的组合模式P2，从而在时刻t30之后基于确定的组合模式P2来控制开关元件S*#的通断操作；

确定第一输出电流I1的峰值水平是否变为等于或低于电流阈值水平Ih，该电流阈值水平Ih是容许最大电流Imax的一半；以及

如果确定第一输出电流I1的峰值水平变为等于或低于电流阈值水平Ih，则将用于开关元件S*#的组合模式从组合模式P2切换为组合模式P9，该组合模式P2使用用于三项绕组Lx、Ly和Lz的120度加电模式以及非加电模式，该组合模式P9使用用于第一组三项绕组(Lu、Lv、Lw)30b1和第二组三项绕组(Lx、Ly、Lz)30b2中的每个组的180度加电模式。

使用容许最大电流Imax的一半作为第五控制任务TA5的电流阈值水平Ih实现以下技术优点。具体地，技术优点是：即使将组合模式从仅使用一组三项绕组的组合模式(诸如组合模式P2、P3、P4或P7)切换到使用两组三项绕组的组合模式(诸如组合模式P5、P6、P8或P9)，也可以可靠地将输入电流Ib(即，第一输出电流I1和第二输出电流I2之和)的峰值水平保持为等于或低于容许最大电流Imax。

图21示意性地示出了转子30a的转速N如何基于第一加电模式Pa和第二加电模式Pb的组合模式的变化而变化。

图21示出了第一控制器21b和第二控制器22b中的每一个被配置成执行第六控制任务TA6，以根据转子30a的转速N的变化来改变第一加电模式Pa和第二加电模式Pb之间的组合模式。如上文所述，第六控制任务TA6是基于以下事实来设计的：作为反电动势，在定子中感应的电压越高，输入电流Ib的值越低。因为在定子中感应的电压与转子30a的转速N成比例，所以第六控制任务TA6旨在提高输入电流Ib的可控性。

在第一实施方式中，定子中感应的电压值变为等于或高于电源10的额定电压的转速N的值被称为第一阈值转速N1，在该定子中并且围绕该定子缠绕两组三相绕组(Lu、Lv、Lw)和(Lx、Ly、Lz)30b1和30b2。定子中感应的电压值变为等于或高于电源10的额定电压时的转速N的值也被称为第二阈值转速N2。

具体地，第六控制任务TA6被配置成：

当转子30a的转速N为0时，在时刻t40处确定用于开元元件S*#的组合模式P4，从而在时刻t40之后基于确定的组合模式P4来控制开关元件S*#的通断操作；

当转子30a的转速N达到第一阈值转速N1时，在时刻T41处将用于开关元件S*#的组合模式从组合模式P4切换为组合模式P5，从而在时刻t41之后基于确定的组合模式P5来控制开关元件S*#的通断操作；以及

当转子30a的转速N达到第二阈值转速N2时，在时刻t42处将用于开关元件S*#的组合模式从组合模式P5切换为组合模式P9，从而在时刻t42之后基于确定的组合模式P9来控制开关元件S*#的通断操作。

转子30a能够被设计成永磁转子，该永磁转子的永久磁体形成预先设置的一对(多对)N极和S极，或者被设计成励磁绕组转子(field-windingrotor)。如果励磁绕组转子被用作为转子30a，则在定子中感应的电压值根据励磁电流的电平而变化，该励磁电流被提供以流经转子30a中以及转子30a周围缠绕的励磁绕组。因此，能够基于作为参数的励磁电流的电平来调节第一阈值转速N1和第二阈值转速N2中的每一个的值。

图22示意性地示出了电源10的电压Vb如何基于第一加电模式Pa和第二加电模式Pb的组合模式的变化而变化。

图22示出了第一控制器21b和第二控制器22b中的每一个被配置成执行第七控制任务TA7，以根据电源10的电压Vb的变化来改变第一加电模式Pa和第二加电模式Pb之间的组合模式。

电源10能够对其他设备以及电力转换设备20A提供电力，使得电源10的电压Vb容易地可变。如果电源10的电压Vb低于预定最小电压Vmin，则可能对其他设备以及电力转换设备20A产生不利影响。为了解决这样的问题，第七控制任务TR7旨在改变组合模式，以将电压Vb保持为等于或高于最小电压Vmin。

具体地，第七控制任务TR7被配置成：

在时刻t50处确定用于开关元件S*#的组合模式P9，从而在时刻t50之后基于确定的组合模式P9来控制开关元件S*#的通断操作；

确定电压Vb的电平是否已经降低至接近最小电压Vmin；以及

当在时刻t51处确定电压Vb的电平已经降低至接近最小电压Vmin时，在时刻t51处将用于开关元件S*#的组合模式从组合模式P9切换为组合模式P6；组合模式P6的导通角δ小于组合模式P9的导通角δ。

该组合模式切换使得导通角δ减小，从而使第一输出电流I1和第二输出电流I2减小。第一输出电流I1和第二输出电流I2的减小防止电压Vb低于最小电压Vmin。

因此，第七控制任务TA7使得可以将电源10的电压Vb保持为等于或高于最小电压Vmin。

注意，能够由第一控制器21b和第二控制器22b中的每个与图10中示出的组合模式确定程序同时地或者独立于图10中示出的组合模式确定程序来执行第一控制任务TA1至第七控制任务TA7中的至少一个。

电力转换设备20A能够被配置成基于在特征参数PA中所包括的其他参数的值的变化来确定第一加电模式Pa和第二加电模式Pb的组合模式；其他参数不同于输出转矩T、输入电流Ib、输出电流I1和I2以及转速N。例如，其他参数能够包括输入至第一电力转换器21a的输入电压Vin1、输入至第二电力转换器22a的输入电压Vin2、来自电力转换设备20A的转换后功率相对于对电力转换设备20A的输入功率的效率η、以及旋转电机30和电力转换设备20A中的每个的温度Te。

电力转换设备20A能够被配置成基于特征参数PA中的一些特征参数的值的变化的组合来确定第一加电模式Pa和第二加电模式Pb的组合模式。

当将电流组合模式切换成下一组合模式时，电力转换设备20A能够逐渐改变、即逐渐减小或逐渐增加导通角δ，如图23所示。

具体地，图23示出了第一控制器21b和第二控制器22b中的每个被配置成执行第八控制任务TA8，以与图16中示出的第一控制任务TA1相同的方式根据输出转矩T的变化来改变组合模式。

具体地，第八控制任务TA8被配置成：

将导通角δ从0电角度逐渐增加至120电角度，同时将组合模式P2切换成组合模式P5(参见从时刻t61到t62的持续时间)；以及

将导通角δ从120电角度逐渐增加至180电角度，同时将组合模式P5切换成第八组合模式P8(参见从时刻t63到时刻t64的持续时间)。

类似于逐渐增加，第八控制任务TA8能够被配置成线性地(参见实线)或曲线地(参见双点划线)逐渐增加或减小导通角δ。

第八控制任务TA8使得可以改变组合模式，使得特征参数PA中的至少一个特征参数的实际值跟随特征参数PA中的相应的至少一个特征参数的目标值的轨迹，同时防止实际值的时间上的巨大变化。优选地，第八控制任务TA8改变组合模式，使得特征参数PA中的至少一个特征参数的实际值与特征参数PA中的相应的至少一个特征参数的目标值之间的差异在可容许的范围内。

第二实施方式

将参照图24来描述根据本公开内容的第二实施方式的电力转换设备20B和电力转换***100B。

根据第二实施方式的电力转换设备20B和电力转换***100B的结构和/或功能与根据第一实施方式的电力转换设备20A和电力转换***100A的不同之处在于以下点。因此，在下文中将主要描述不同点。

根据第一实施方式的电力转换设备20A包括设置用于控制第一电力转换器21a的第一控制器21b和设置用于控制第二电力转换器22a的第二控制器22b。

相比之下，电力转换设备20B包括用于控制第一电力转换器21a和第二电力转换器22a的控制器20b。即，控制器20b包括上文提出的第一控制器21b和第二控制器22b的功能。

电力转换设备20B和电力转换***100B的其他结构和功能与根据第一实施方式的电力转换设备20A和电力转换***100A的其他结构和功能基本相同。

第三实施方式

将参照图25来描述根据本公开内容的第三实施方式的电力转换***100C。

根据第三实施方式的电力转换***100C的结构和/或功能与根据第一实施方式的电力转换***100A的不同之处在于以下点。因此，在下文中将主要描述不同点。

电力转换***100C包括集成模块M1，在该集成模块M1中电力转换设备20和旋转电机30彼此集成在一起。电力转换设备20与图1中示出的电力转换设备20A或图24中示出的电力转换设备20B相同。旋转电机30与图1中示出的旋转电机相同。

电力转换***100C的电力转换设备20包括电容器Cx，代替图1或图24中示出的电容器C0、C1和C2。具体地，电容器Cx与电源10并联地连接至电源10的正极端子和负极端子。电容器Cx的电容优选地设置成等于图1或图24中示出的电容器C0、C1和C2的总电容。电容器Cx可以并联至电力转换设备20A或电力转换设备20B的电容器C0。

图26示意性地示出了电力转换设备100D，作为电力转换设备100C的变型。

电力转换***100D包括集成模块M2，在该集成模块M2中电力转换设备20和旋转电机30彼此集成在一起。电力转换设备20与图1中示出的电力转换设备20A或图24中示出的电力转换设备20B相同。旋转电机30与图1中示出的旋转电机相同。

电力转换***100D的电力转换设备20包括电容器Cy1和电容器Cy2。电容器Cy1与第一电力转换器21a并联地连接至第一电力转换器21a的正极输入端子和负极输入端子。电容器Cy2与第二电力转换器22a并联地连接至第二电力转换器22a的正极输入端子和负极输入端子。电容器Cy1的电容优选地被设置成等于第一组电容器C1的总电容，并且电容器Cy2的电容优选地被设置成等于第二组电容器C2的总电容。电容器Cy1可以并联至电力转换设备20A或电力转换设备20B的第一组电容器C1，并且电容器Cy2可以并联至电力转换设备20A或电力转换设备20B的第二组电容器C2。

接下来，将在下文中将描述由电力转换设备20A实现的技术效果。注意，由电力转换设备20和电力转换设备20B中的每个实现的技术效果与由电力转换设备20A实现的技术效果相同。

电力转换设备20A连接在电源10与彼此并联连接的第一组三相绕组(Lu，Lv，Lw)和第二组三相绕组(Lx，Ly，Lz)之间。

电力转换设备20A被配置成：

在组合模式P1至P9以及P11至P19中重复地确定(即，选择)用于三相绕组Lu、Lv和Lw的加电的第一加电模式Pa以及用于三相绕组Lx、Ly和Lz的加电的第二加电模式Pb的组合模式，组合模式P1至P9以及P11至P19中的每一个至少包括用于相应的三相绕组的加电持续时间；以及

根据所确定的组合模式(参见图8、图9和图11-14以及表1和表2)来控制第一电力转换器21a和第二电力转换器22a的开关元件S*#的通断操作。

这个配置调整输入电流Ib流经的路径的阻抗；根据所确定的组合模式，该路径包括第一组三相绕组Lu、Lv和Lw 30b1和第二组三相绕组Lx、Ly和Lz 30b2中的至少一个。这使得可以控制(即，减小)要从电源10输入至电力转换设备20A的输入电流Ib的电平，从而提高输入电流Ib的可控性。

电力转换设备20A还被配置成在组合模式P1至P9以及P11至P19中重复确定第一加电模式Pa和第二加电模式Pb的组合模式；所确定的组合模式使旋转电机30产生输出转矩T的值，该输出转矩T的值满足所要求的转矩Treq或输出转矩T的最大值(参见图8和图9，以及图10中的步骤S11和S14)。这个配置使得可以减小要被输入至电力转换设备20A的输入电流Ib的幅值，同时确保满足所要求的转矩Treq或输出转矩T的最大值的转矩T的值。

电力转换设备20A被配置成使用脉冲电压来控制开关元件S*#的通断操作，该脉冲电压每个具有与不使用PWM控制的情况下的相应相位绕组的加电持续时间相对应的脉冲宽度，即脉冲持续时间。这导致消除了使用连接至电力转换设备20A的输入的相对高电容的电容器的需要，导致防止了由于高电容的电容器而产生的电力转换设备20A的尺寸的增加。

电力转换设备20A被配置成基于特征参数PA中的至少一个特征参数的值的变化，在组合模式P1至P9以及P11至P19中重复确定第一加电模式Pa和第二加电模式Pb的组合模式；特征参数PA表示取决于旋转电机30的操作的电力转换***100A的物理特征。

这个配置使得可以根据特征参数PA中的至少一个特征参数的值的变化来改变用于第一组三相绕组(Lu，Lv，Lw)30b1和第二组三相绕组(Lx、Ly、Lz)30b2中的至少一组的加电的组合模式。

特征参数PA包括：

从电源10提供的电压Vb；

基于电压Vb被输入至第一电力转换器21a的输入电压Vin1；

基于被输入至第一电力转换器21a和第二电力转换器22a的电压Vb的输入电流Ib；

基于电压Vb被输入至第二电力转换器22a的输入电压Vin2；

从第一电力转换器21a输出以被提供给三相绕组Lu、Lv和Lw的第一输出电流I1；

从第二电力转换器22a输出以被提供给三相绕组Lx、Ly和Lz的第二输出电流I2；

旋转电机30的输出转矩T；

来自第一转换器21a和第二转换器22a中的每个的输出功率相对于到第一转换器21a和第二转换器22a中的相应一个的输入功率的效率η；

转速N，即旋转电机30的转子30a的RPM(每分钟转数)或RPS(每秒转数)；以及

旋转电机30和电力转换设备20A中的每个的温度Te。

电力转换设备20A被配置成在组合模式P1至P9以及P11至P19中确定第一加电模式Pa和第二加电模式Pb的组合模式，使得输入电流Ib被保持为等于或低于容许最大电流Imax(参见图14以及表1和表2)。

这个配置限制输入电流Ib等于或低于容许最大电流Imax。这个限制减小了以下项所要求的容许电流电平：电源10；在电源10、电力转换设备20A和旋转电机30之间连接的线路；电力转换设备20A；以及旋转电机30。这导致了与传统的电力转换***相比电力转换***100A的尺寸的减小。

电力转换设备20A被配置成在组合模式P1至P9以及P11至P19中确定第一加电模式Pa和第二加电模式Pb的组合模式，使得电源10的电压Vb被保持为等于或高于最小电压Vmin(参见图22以及表1和表2)。

这个配置使电源10的输出稳定，从而防止由于电压Vb下降至低于最小电压Vmin而对连接至电源10的其他设备以及电力转换设备20A产生不利影响。

电力转换设备20A被配置成：

基于相同的加电模式来重复确定用于驱动开关元件S*#的组合模式P1、P5和P9中的一个；以及

当满足一个或更多个预定条件时，根据所确定的组合模式P1、P5或P9，使用脉冲电压来控制第一电力转换器21a和第二电力转换器22a的开关元件S*#的通断操作(参见图11至图14，以及表1和表2)。

例如，预定条件可以包括：

表示电源10的供电能力的预定参数的值(诸如电源10的电容、额定电压和额定电流)高于预定阈值的条件；以及

没有其他设备并联至电源10的条件。

这个配置导致第一控制器21b和第二控制器22b的处理负荷的简化。这个配置也使得可以将流经三相绕组Lu、Lv和Lw的第一输出电流I1的波形与流经三相绕组Lx、Ly和Lz的第二输出电流I2的波形相匹配，导致由于第一输出电流I1和第二输出电流I2之间的波形差异而引起的噪声的降低。

电力转换设备20A被配置成重复确定下述中的至少一个：

导通角δ的值(参见表1中列出的组合模式P1至P9)；以及

表示转子30a相对于定子的参考相位绕组(即U相绕组Lu)的电相位相关的相位角θ的值(参见表2中列出的组合模式P11至P19)。

所确定的导通角δ的值和相位角θ的值中的至少一个值将输出转矩T调整为在目标转矩Tobj附近确定的容许转矩范围TR内(参见图16)。这个配置导致旋转电机30的输出转矩T在目标转矩Tobj附近确定的容许转矩范围TR内。

第一加电模式Pa被设置成用于三相绕组Lu、Lv和Lw的非加电模式、120度加电模式和180度加电模式中的一个。第二加电模式Pb被设置成用于三相绕组Lx、Ly和Lv的非加电模式、120度加电模式和180度加电模式中的一个。

这个配置造成对导通角δ的简单调整以限制输入电流Ib的电平，与使用其他手段来限制输入电流Ib的电平相比，其导致电力转换设备20A的尺寸的增加。

电力转换设备20A被配置成：从旋转电机30的加电开始起根据所确定的组合模式来控制第一电力转换器21a和第二电力转换器22a的开关元件S*#的通断操作，直到自从旋转电机30的加电开始或旋转电机30的重置以来已经过去了预定时段；所确定的组合模式包括非加电模式作为第一加电模式Pa和第二加电模式Pb中的任意一个。

这个配置限制输入电流Ib等于或低于容许最大电流Imax。这个限制减小了以下项所要求的容许电流电平：电源10；在电源10、电力转换设备20A和旋转电机30之间连接的线路；电力转换设备20A；以及旋转电机30。这导致与传统的电力转换***相比电力转换***100A的尺寸的减小。

电力转换***100C和电力转换***100D中的每个包括集成的模块M1或M2，在该集成的模块M1或M2中电力转换设备20和旋转电机30彼此集成在一起(参见图25或图26)。与电力转换设备和旋转电机分开的传统电力转换***相比，这个配置减小了电力转换***100C和电力转换***100D中的每个的尺寸。

电力转换设备20B和电力转换设备20中的每个被配置为使得第一控制器21b和第二控制器22b彼此集成在一起，作为包括第一控制器21b的功能和第二控制器22b的功能的控制器20b。这个配置减小了电力转换设备20B和电力转换设备20中的每个的尺寸。

已经描述了本公开内容的第一实施方式至第三实施方式，但是本公开内容不限于第一实施方式至第三实施方式。换言之，能够在本公开内容的范围内进行对第一实施方式至第三实施方式中的每个的各种修改。

第一组三相绕组(Lu，Lv，Lw)和第二组三相绕组(Lx，Ly，Lz)中的每组具有星(Y)形配置或三角形(Δ)配置(参见图5至图7)。然而，本公开内容不限于该连接配置。

具体地，第一组三相绕组(Lu，Lv，Lw)和第二组三相绕组(Lx，Ly，Lz)中的至少一个具有星(Y)-三角形(Δ)配置(参见图27)。尽管图27省去了实际的三相绕组(Lu，Lv，Lw)和/或三相绕组(Lx，Ly，Lz)的图示，然而例如如图6中所公开的，实际的三相绕组(Lu，Lv，Lw)和/或三相绕组(Lx，Ly，Lz)能够彼此连接。

根据第一实施方式至第三实施方式的电力转换***中的每一个被配置为使得旋转电机30包括第一组三相绕组(Lu，Lv，Lw)30b1和第二组三相绕组(Lx，Ly，Lz)30b2(参见图1以及图24-26)，但是本公开内容不限于此。

具体地，根据第一实施方式的变型的电力转换***100E包括配备有转子和第一组三相绕组(Lu，Lv，Lw)30b1的第一旋转电机30A，以及配备有第二组三相绕组(Lx，Ly，Lz)30b2的第二旋转电机30B(参见图28)。第一电力转换器21a和第一控制器21b操作用于对第一组三相绕组(Lu，Lv，Lw)30b1进行加电，并且第二电力转换器22a和第二控制器22b操作用于对第二组三相绕组(Lx，Ly，Lz)30b2进行加电。第一组三相绕组(Lu，Lv，Lw)30b1和第二组三相绕组(Lx，Ly，Lz)30b2能够被设置在第一旋转电机30A和第二旋转电机30B中的一个中。根据变型的电力转换***100E能够实现由根据第一实施方式至第三实施方式的电力转换***实现的相同的技术效果。这是因为电力转换***100E的第一旋转电机30A的转子和定子以及第二旋转电机30B的转子和定子彼此不同，但是其他结构与根据第一实施方式至第三实施方式的每个电力转换***的相应结构基本相同。

根据第一实施方式至第三实施方式的每个电力转换***被配置为使得旋转电机30包括第一组三相绕组(Lu，Lv，Lw)30b1和第二组三相绕组(Lx，Ly，Lz)30b2(参见图1以及图24-26)，但是本公开内容不限于此。具体地，修改的电力转换***能够被配置为使得旋转电机30包括三组或更多组三相绕组。在修改的电力转换***中，有必要向三组或更多组三相绕组中的每组提供与电力转换器21a或电力转换器22a相同的电力转换器。控制器能够被设置用于控制如图1中所示出的每个电力转换器，或者单个控制器能够被设置用于控制如图24中所示出的电力转换器。修改的电力转换***能够实现由根据第一实施方式至第三实施方式的电力转换***实现的相同的技术效果。这是因为修改的电力转换***的三相绕组的组数、电力转换器的数量和控制器的数量与电力转换***100A的三相绕组的组数、电力转换器的数量和控制器的数量不同，但是修改的电力转换***的其他结构与电力转换***100A的相应结构基本相同。

在根据第一实施方式至第三实施方式的每个电力转换***中，二次电池用作电源10，三相绕组被应用于相位绕组，并且电动发电机被应用于旋转电机30(参见图1以及图24-26)。然而，本公开内容不限于该应用。

具体地，太阳能电池、燃料电池或商用电源能够被应用于电源10，或者二次电池、太阳能电池和燃料电池中的两个或更多个电池的组合能够被应用于电源10。单相绕组或多相绕组能够被应用于相位绕组。电动机或电动机与电动发电机的组合能够被应用于旋转电机30。

虽然在本文中已经描述了本公开内容的示意性实施方式，但本公开内容不限于本文中所描述的实施方式，而是包括具有本领域技术人员基于本公开内容可以想到的修改、省略、(例如，跨越多个实施方式的方面)的组合、改变和/或替换的任意实施方式以及所有实施方式。权利要求中的限制应当基于权利要求中所采用的语言来广泛地理解，并且不限于本说明书中的或在本申请的审查期间所描述的示例，这些示例将被解释为非排他性的。

Claims (13)

1.一种电力转换设备，用于对从电源提供的输入电力进行转换，并且将经转换的电力提供给旋转电机，所述旋转电机至少包括第一组至少一相绕组和第二组至少一相绕组，所述电力转换设备包括：

开关，所述开关连接在所述电源与所述第一组至少一相绕组和所述第二组至少一相绕组中的每个之间，并且所述开关在被控制时接通或断开；以及

控制器，所述控制器：

确定所述第一组至少一相绕组的第一加电模式与所述第二组至少一相绕组的第二加电模式的组合模式，所述第一加电模式至少包括所述第一组至少一相绕组的第一加电持续时间，所述第二加电模式至少包括所述第二组至少一相绕组的第二加电持续时间；以及

向所述开关提供驱动脉冲信号，从而控制所述开关的通断操作，所述驱动脉冲信号的置位持续时间基于所确定的组合模式。

2.根据权利要求1所述的电力转换设备，其中，

所述电源、所述电力转换设备及所述旋转电机构成电力转换***；并且

所述控制器被配置成基于至少一个特征参数的变化来确定所述组合模式，

所述至少一个特征参数指示所述电力转换***的取决于所述旋转电机的操作的物理特征。

3.根据权利要求2所述的电力转换设备，其中，所述旋转电机具有可旋转的转子，并且所述至少一个特征参数包括下述中的至少之一：

从所述电源提供的电压；

输入给所述开关的输入电压；

从所述电源输入给所述开关的输入电流；

从所述开关输出的要提供给所述第一组至少一相绕组和所述第二组至少一相绕组中的相应一个的输出电流；

所述旋转电机的输出转矩；

所述经转换的电力相对于所述输入电力的效率；

所述旋转电机的所述转子的转速；以及

所述旋转电机和所述电力转换设备中的每一个的温度。

4.根据权利要求1所述的电力转换设备，其中，

所述控制器被配置成确定所述组合模式以使得从所述电源输入给所述开关的输入电流保持等于或低于预定最大电流。

5.根据权利要求1所述的电力转换设备，其中，

所述控制器被配置成确定所述组合模式以使得从所述电源提供的电压保持等于或高于预定最小电压。

6.根据权利要求1所述的电力转换设备，其中，

所述电源、所述电力转换设备及所述旋转电机构成电力转换***；并且

所述控制器被配置成在满足与所述电力转换***相关联的至少一个预定条件时确定所述第一组至少一相绕组的所述第一加电模式与所述第二组至少一相绕组的所述第二加电模式的所述组合模式，

所述第一加电模式的所述第一加电持续时间与所述第二加电模式的所述第二加电持续时间相同。

7.根据权利要求1所述的电力转换设备，其中，

所述旋转电机具有可旋转的转子；并且

所述控制器被配置成控制下述中的至少之一：所述驱动脉冲信号的持续时间；以及所述转子相对于所述第一组中的至少一相绕组和所述第二组中的至少一相绕组中的一个的电相位相关，以使得所述旋转电机的输出转矩保持在预定目标范围内。

8.根据权利要求1所述的电力转换设备，其中，

所述旋转电机具有转子；并且

所述第一加电模式和所述第二加电模式的每个被设置成非加电方式、120度加电方式及180度加电方式中的一种方式，

所述非加电方式表示所述第一加电持续时间和所述第二加电持续时间中的相应一个被设置成零，

所述120度加电方式表示所述第一加电持续时间和所述第二加电持续时间中的相应一个被设置成所述转子的120电旋转角度，

所述180度加电方式表示所述第一加电持续时间和所述第二加电持续时间中的相应一个被设置成所述转子的180电旋转角度。

9.根据权利要求2所述的电力转换设备，其中，

所述旋转电机具有转子；并且

所述控制器被配置成基于所述至少一个特征参数的变化来逐渐改变下述中的至少之一：

所述驱动脉冲信号的持续时间；以及

所述转子相对于所述第一组中的至少一相绕组和所述第二组中的至少一相绕组中的一个的电相位相关。

10.根据权利要求1所述的电力转换设备，其中，

所述控制器被配置成确定所述第一组至少一相绕组的所述第一加电模式与所述第二组至少一相绕组的所述第二加电模式的所述组合模式，直到自从所述第一组至少一相绕组和所述第二组至少一相绕组中的至少一个的加电开始以来，或者自从所述旋转电机的重置以来经过了预定时段，所述第一加电模式的第一加电持续时间和所述第二加电模式的第二加电持续时间中的一个被设置成零。

11.一种电力转换***，包括：

旋转电机，所述旋转电机至少包括第一组至少一相绕组和第二组至少一相绕组；以及

电力转换设备，用于对从电源提供的输入电力进行转换，并且将经转换的电力提供给所述旋转电机，

所述电力转换设备包括：

开关，所述开关连接在所述电源与所述第一组至少一相绕组和所述第二组至少一相绕组中的每个之间，并且所述开关在被控制时接通或断开；以及

控制器，所述控制器：

确定所述第一组至少一相绕组的第一加电模式与所述第二组至少一相绕组的第二加电模式的组合模式，所述第一加电模式至少包括所述第一组至少一相绕组的第一加电持续时间，所述第二加电模式至少包括所述第二组至少一相绕组的第二加电持续时间；以及

向所述开关提供驱动脉冲信号，从而控制所述开关的通断操作，所述驱动脉冲信号的置位持续时间基于所确定的组合模式。

12.根据权利要求11所述的电力转换***，其中，所述开关与所述旋转电机集成。

13.根据权利要求12所述的电力转换***，其中，所述控制器与所述旋转电机集成。