CN113039715B - 驱动*** - Google Patents

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Abstract

包括：第一逆变器(20)，其针对每相具有串联连接的上臂开关(22)、下臂开关(23)，上臂开关和下臂开关的连接点与旋转电机(10)中的各相的绕组的第一端连接；第二逆变器，其针对每相具有串联连接的上臂开关(32)、下臂开关(33)，上臂开关和下臂开关的连接点与旋转电机中的各相的绕组的第二端连接；驱动控制部，其对第一逆变器和第二逆变器中的向旋转电机输入输出电力一侧的逆变器中的上臂开关和下臂开关实施开关驱动，并且实施将不向旋转电机输入输出电力一侧的逆变器中的上臂开关和下臂开关中的至少一方维持于接通状态的中性点驱动；以及切换控制部，其在第一逆变器和第二逆变器中对实施开关驱动和中性点驱动的逆变器进行切换。

Description

驱动***
相关申请的援引
本申请以2018年11月5日申请的日本专利申请2018-208164号为基础，在此援引其记载内容。
技术领域
本公开涉及一种驱动***。
背景技术
以往，已知有对具有开放三角型的绕组的旋转电机的驱动进行控制的驱动***(例如，专利文献1)。在该驱动***中，在构成旋转电机的各相的绕组的两端中的第一端，经由第一逆变器连接有第一直流电源。另外，在构成旋转电机的各相的绕组的两端中的第二端，经由第二逆变器连接有第二直流电源。在上述的驱动***中，当将各相的绕组进行星形连接来向旋转电机供给电力时，在从第一直流电源供给电力的情况下，对第一逆变器中的上臂开关和下臂开关实施PWM驱动，并且实施将第二转换器中的上臂开关和下臂开关中的至少一方维持于接通状态的中性点驱动。另外，在从第二直流电源供给电力的情况下，对第二转换器实施PWM驱动，并且对第一逆变器实施中性点驱动。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本专利特开2016-181949号公报
发明内容
作为向旋转电机供给电力的蓄电装置，例如有时仅设置第一直流电源，而不设置第二直流电源。在这种情况下，若将各相的绕组进行星形连接而向旋转电机供给电力，则对第一逆变器实施PWM驱动等开关驱动，并且对第二转换器实施中性点驱动。与中性点驱动相比，开关驱动中构成逆变器的上臂开关和下臂开关的每单位时间的开关次数较多，因此，开关损耗较大，从而上臂开关和下臂开关的劣化较快。因此，在第一逆变器和第二逆变器中，上臂开关和下臂开关的劣化产生偏差。另外，这样的问题不限于从蓄电装置向旋转电机供给电力的情况，在通过旋转电机的发电而从旋转电机向蓄电装置输出电力的情况下也是共同的问题。期望能够对第一逆变器和第二逆变器的劣化的偏差进行抑制的技术。
本公开是鉴于上述情况而作出的，其目的在于提供一种能够对第一逆变器与第二逆变器的劣化的偏差进行抑制的驱动***。
本公开提供一种驱动***，上述驱动***应用于包括旋转电机和蓄电装置的旋转电机***，上述旋转电机具有多相的绕组，上述蓄电装置在与上述旋转电机之间进行电力的输入输出，其中，上述驱动***包括：第一逆变器，上述第一逆变器针对每相具有串联连接的上臂开关和下臂开关，上述上臂开关和下臂开关的连接点与各相的绕组的两端中的第一端连接；第二逆变器，上述第二逆变器针对每相具有串联连接的上臂开关和下臂开关，上述上臂开关和下臂开关的连接点与上述各相的绕组的两端中的第二端连接；驱动控制部，上述驱动控制部对上述第一逆变器和上述第二逆变器中的向上述旋转电机输入输出电力一侧的逆变器中的上臂开关和下臂开关实施开关驱动，并且实施将不向上述旋转电机输入输出电力一侧的逆变器中的上臂开关和下臂开关中的至少一方维持于接通状态的中性点驱动；以及切换控制部，上述切换控制部在上述第一逆变器和上述第二逆变器中对实施上述开关驱动的逆变器和实施上述中性点驱动的逆变器进行切换。
在本公开的驱动***中，当在蓄电装置与旋转电机之间进行电力的输入输出时，在分别连接有旋转电机所具有的各相的绕组的两端的第一逆变器和第二转换器中，对实施开关驱动的逆变器和实施中性点驱动的逆变器进行切换。由此，在第一逆变器和第二逆变器中，能够抑制在上臂开关和下臂开关的劣化中产生偏差。
附图说明
参照附图和以下详细的记述，可以更明确本公开的上述目的、其他目的、特征和优点。附图如下所述。
图1是第一实施方式的驱动***的整体结构图。
图2是表示第二模式中的电流路径的图。
图3是表示第一模式的第一星形连接驱动时的电流路径的图。
图4是表示第一模式的第二星形连接驱动时的电流路径的图。
图5是切换控制处理的流程图。
图6是表示切换控制处理中的第一星形连接驱动和第二星形连接驱动的推移的图。
图7是第二实施方式的驱动***的整体结构图。
图8是第三实施方式的驱动***的整体结构图。
具体实施方式
(第一实施方式)
以下，参照附图，对将本公开的驱动***应用于车载的旋转电机***100的第一实施方式进行说明。
如图1所示，本实施方式的驱动***70包括旋转电机10、第一逆变器20、第二逆变器30、以及将旋转电机10作为控制对象的控制装置50。
旋转电机10具有再生发电以及动力运行驱动的功能，具体而言，是MG(MotorGenerator：电动发电机)。在旋转电机10与电池40之间进行电力的输入输出，在动力运行时，通过从电池40供给的电力对车辆施加推进力，在再生时，使用车辆的减速能量进行发电，并将电力输出至电池40。
旋转电机10具有开放三角型的三相绕组11。绕组11是与U相、V相、以及W相的各相对应的多相绕组。各相的绕组11包括串联连接的第一绕组部12和第二绕组部13。旋转电机10的转子被连接成能与车辆的驱动轮传递动力。旋转电机10是例如同步机。
旋转电机10的各相的绕组11经由第一逆变器20与作为直流的电源部的电池40连接。电池40是能充放电的蓄电池，具体而言，是串联连接多个锂离子蓄电池的组电池。另外，电池40也可以是其他种类的蓄电池。另外，在本实施方式中，电池40相当于“蓄电装置”。
第一逆变器20是高电位侧的开关元件即上臂开关22(22A、22B、22C)以及低电位侧的开关元件即下臂开关23(23A、23B、23C)的串联连接体并联连接而构成的。在各相中，在上臂开关22与下臂开关23的连接点处连接有旋转电机10的对应相的绕组11的第一端。另外，在本实施方式中，作为开关22、23，使用电压控制型的半导体开关元件，更具体而言，使用IGBT。在各开关中分别反向并联连接有续流二极管24。
第二逆变器30是高电位侧的开关元件即上臂开关32(32A、32B、32C)以及低电位侧的开关元件即下臂开关33(33A、33B、33C)的串联连接体并联连接而构成的。在各相中，在上臂开关32与下臂开关33的连接点处连接有旋转电机10的对应相的绕组11的第二端。另外，在本实施方式中，作为开关32、33，使用电压控制型的半导体开关元件，更具体而言，使用IGBT。在各开关中分别反向并联连接有续流二极管34。
电池40的高电位侧与第一逆变器20的高电位侧通过第一电源线LE1连接，电池40的低电位侧与第一逆变器20的低电位侧通过接地线LG连接。此外，第一逆变器20的高电位侧与第二逆变器30的高电位侧通过高电位侧连接线LU连接，第一逆变器20的低电位侧与第二逆变器30的低电位侧通过低电位侧连接线LD连接。由此，第二逆变器30经由第一逆变器20与电池40连接。另外，在本实施方式中，第一电源线LE1和接地线LG相当于“第一连接线”。
在高电位侧连接线LU上设置有驱动切换开关53。在本实施方式中，作为驱动切换开关53，使用电压控制型的半导体开关元件，更具体而言，使用IGBT。在驱动切换开关53，以电流从第二逆变器30流向第一逆变器20的方向为正向的方式连接有续流二极管54。另外，在本实施方式中，驱动切换开关53相当于“第三开关”。
控制装置50在进行旋转电机10的动力运行或发电的动作时，从对电池40的电源电压Vbat进行检测的电压传感器51、对在旋转电机10的各相的绕组11中流动的电流进行检测的相电流传感器52、以及对旋转电机10的旋转角进行检测的旋转角传感器(未图示)等获取检测值。另外，控制装置50从对第一逆变器20的温度即第一温度TM1进行检测的第一温度传感器58以及对第二逆变器30的温度即第二温度TM2进行检测的第二温度传感器59获取检测值。控制装置50基于所获取的检测值来控制第一逆变器20和第二逆变器30，以将旋转电机10的控制量控制为其指令值。控制量例如是转矩。
具体而言，控制装置50在第一逆变器20的控制中，为了隔着滞后时间使开关22、23交替地成为接通状态(闭状态)，将与开关22、23分别对应的第一驱动信号SG1输出至开关22、23。第一驱动信号SG1为指示向开关的接通状态切换的接通指令和指示向断开状态(开状态)切换的断开指令中的任意一个。
另外，控制装置50在第二逆变器30的控制中，为了隔着滞后时间使开关32、33交替地成为接通状态，将与开关32、33分别对应的第二驱动信号SG2输出至开关32、33。
并且，控制装置50基于所获取的检测值来获取旋转电机10的动作状态。旋转电机10的动作状态例如为高速旋转状态或低速旋转状态。然后，为了基于所获取的动作状态来对驱动切换开关53进行切换操作，生成驱动切换信号SKC，并将所生成的驱动切换信号SKC输出至驱动切换开关53。控制装置50以与生成的驱动切换信号SKC对应的方式生成第一驱动信号SG1以及第二驱动信号SG2。
具体而言，当旋转电机10处于高速旋转状态时，将驱动切换开关53维持于接通状态，并且对第一逆变器20和第二逆变器30进行H桥驱动。在H桥驱动中，通过PWM驱动来控制第一逆变器20和第二逆变器30，以使第一逆变器20和第二逆变器30的不同相的开关同步。以下，将对第一逆变器20和第二逆变器30进行H桥驱动的动作模式称为第二模式。PWM驱动是基于向旋转电机10输出的输出电压的目标值即目标电压与三角波信号等载波信号的大小比较，对各相的上臂开关和下臂开关的状态进行控制的驱动。另外，在本实施方式中，PWM驱动相当于“开关驱动”。
图2示出旋转电机10的动力运行时的第二模式的电流路径。在图2所示的示例中，进行控制以使第一逆变器20的U相的上臂开关与第二逆变器30的U相的下臂开关、第一逆变器20的V相的下臂开关与第二逆变器30的V相的上臂开关、第一逆变器20的W相的下臂开关与第二逆变器30的W相的上臂开关同步。此外，在图2中，省略了电压传感器51、相电流传感器52等的记载。对于图3、4也同样如此。
如图2所示，若第一逆变器20的上臂开关22A、下臂开关23B、23C、以及第二逆变器30的上臂开关32B、32C、下臂开关33A被设为接通状态，则电流以箭头IH1～IH3所示的路径流动。在箭头IH1～IH3所示的路径中，包括高电位侧连接线LU和低电位侧连接线LD。因此，第二模式能够称为经由高电位侧连接线LU和低电位侧连接线LD向旋转电机10输入输出电力的动作模式。
另外，在旋转电机10处于低速旋转状态的情况下，将驱动切换开关53维持于断开状态，并且对第一逆变器20和第二逆变器30进行星形连接驱动。在星形连接驱动中，通过PWM驱动来控制第一逆变器20和第二逆变器30中的一方，并且对另一方进行中性点驱动。在此，中性点驱动是指将相应的逆变器的开关中的设有驱动切换开关53的一侧的上臂开关维持于接通状态、将未设有驱动切换开关53的一侧的下臂开关维持于断开状态的驱动。通过中性点驱动，相应的逆变器被中性点化，并且旋转电机10被星形连接。以下，将对第一逆变器20和第二逆变器30进行星形连接驱动的动作模式称为第一模式。
图3示出旋转电机10的动力运行时的第一模式的电流路径。在图3所示的示例中，电池40一侧的第一逆变器20被PWM驱动，并且与电池40相反一侧的第二逆变器30被中性点驱动。即，在第一逆变器20和第二逆变器30中，对向旋转电机10输入电力一侧的第一逆变器20中的开关22、23实施PWM驱动，并且实施将不向旋转电机10输入电力一侧的第二逆变器30中的上臂开关32维持于接通状态的中性点驱动。因此，第一模式能够称为通过PWM驱动和中性点驱动对旋转电机10输入输出电力的动作模式。
如图3所示，若第一逆变器20的上臂开关22A、下臂开关23B、23C和第二逆变器30的上臂开关32A、32B、32C被设为接通状态，则电流以箭头IY1～IY3所示的路径流动。
与中性点控制相比，PWM驱动中构成逆变器的开关的每单位时间的开关次数较多，从而开关的劣化较快。因此，在对第一逆变器20和第二逆变器30进行星形连接驱动的第一模式中，若第一逆变器20始终被PWM驱动，第二逆变器30始终被中性点驱动，则在第一逆变器20和第二逆变器30中，开关的劣化产生偏差。
本实施方式的驱动***70包括第二电源线LE2、第一开关55和第二开关56。第二电源线LE2通过与第一电源线LE1和高电位侧连接线LU不同的路径，将电池40的高电位侧与第二逆变器30的高电位侧连接。第一开关55设置于第一电源线LE1，第二开关56设置于第二电源线LE2。在本实施方式中，作为各开关55、56，使用电压控制型的半导体开关元件，更具体而言，使用IGBT。在各开关55、56，以电流从对应的逆变器流向电池40的方向为正向的方式连接有续流二极管57。另外，在本实施方式中，第二电源线LE2、接地线LG和低电位侧连接线LD相当于“第二连接线”。
控制装置50在第一模式中，基于规定条件，实施在第一逆变器20和第二逆变器30中对实施PWM驱动的逆变器和实施中性点驱动的逆变器进行切换的切换控制处理。在切换控制处理中，控制装置50将第一开关55和第二开关56中的一方的开关切换为接通状态，并且将另一方的开关切换为断开状态。具体而言，为了隔着滞后时间使开关55、56交替地成为接通状态，将与开关55、56分别对应的模式切换信号SMC输出至各开关55、56。由此，在第一逆变器20和第二逆变器30中，能够抑制开关的劣化产生偏差。
在图3所示的示例中，第一开关55被设为接通状态，驱动切换开关53以及第二开关56被设为断开状态。在这种情况下，对控制为接通状态的第一开关55侧的第一逆变器20实施PWM驱动，并且对控制为断开状态的第二开关56侧的第二逆变器30实施中性点驱动。以下，将对第一逆变器20实施PWM驱动、对第二逆变器30实施中性点驱动的星形连接驱动称为第一星形连接驱动。
图4示出旋转电机10的动力运行时的第一模式的电流路径。在图4所示的示例中，驱动切换开关53和第一开关55被设为断开状态，第二开关56被设为接通状态。在这种情况下，对控制为接通状态的第二开关56侧的第二逆变器30实施PWM驱动，并且对控制为断开状态的第一开关55侧的第一逆变器20实施中性点驱动。以下，将对第一逆变器20实施中性点驱动、对第二逆变器30实施PWM驱动的星形连接驱动称为第二星形连接驱动。因此，星形连接驱动包括第一星形连接驱动和第二星形连接驱动。
如图4所示，在第二星形连接驱动中，若第一逆变器20的上臂开关32A、22B、22C以及第二逆变器30的上臂开关32A、下臂开关33B、33C被设为接通状态，则电流以箭头IY4～IY6所示的路径流动。
图5是表示本实施方式的切换控制处理的流程图。在本实施方式中，示出了旋转电机10的动力运行时的切换控制处理的流程图。控制装置50在旋转电机10的动作中，每隔规定时间反复实施切换控制处理。
当开始切换控制处理时，首先，在步骤S10中，对动作模式是否是第一模式进行判断。根据旋转电机10的动作状态对动作模式进行判断。
若在步骤S10中作出否定判断，则结束切换控制处理。控制装置50为了切换为第二模式，将驱动切换开关53维持于接通状态，并且实施第二模式。另一方面，若在步骤S10中作出肯定判断，则在步骤S12中，将驱动切换开关53维持于断开状态，并且实施第一模式。另外，在本实施方式中，步骤S10的处理相当于“模式控制部”。
在步骤S14中，对在先前的切换控制处理中的星形连接驱动是否为第一星形连接驱动进行判断。在控制装置50中存储有在先前的切换控制处理中被PWM驱动的逆变器，控制装置50通过存储的逆变器来对先前的切换控制处理中的星形连接驱动进行判断。在此，先前的切换控制处理是指实施了星形连接驱动的最近的切换控制处理，例如在前一次的切换控制处理中实施了第一星形连接驱动和第二星形连接驱动中的一方的情况下，意味着前一次的切换控制处理。
若在步骤S14中作出肯定判断，则在步骤S16中，获取继续实施第一星形连接驱动的期间即第一驱动期间YH1。控制装置50对从第一星形连接驱动和第二星形连接驱动的切换开始经过的期间进行测量，获取从第二星形连接驱动向第一星形连接驱动的切换开始经过的期间作为第一驱动期间YH1。
在步骤S18中，对在步骤S16中获取的第一驱动期间YH1是否经过了规定的基准期间YK进行判断。规定的基准期间YK是能够对由于继续实施第一星形连接驱动或第二星形连接驱动而被PWM驱动的逆变器的开关的温度过度地上升进行抑制的期间。在本实施方式中，基准期间YK相当于“规定期间”。
若在步骤S18中作出否定判断，则结束切换控制处理。另一方面，若在步骤S18中作出肯定判断，则在步骤S20中，使用第一温度传感器58来获取第一温度TM1。即，获取在第一星形连接驱动中实施PWM驱动的第一逆变器20的第一温度TM1。
在步骤S22中，对在步骤S22中获取的第一温度TM1是否高于规定的阈值温度Ttg进行判断。规定的阈值温度Ttg是能够对逆变器的开关的温度过度地上升进行抑制的温度，具体而言，设定为低于开关的上限使用温度的温度。
若在步骤S22中作出否定判断，则继续第一星形连接驱动(S24～S28)。具体而言，在步骤S24中，将第一开关55维持于接通状态，并且将第二开关56维持于断开状态。接着，在步骤S26中，对控制为接通状态的第一开关55侧的第一逆变器20实施PWM驱动，并且在步骤S28中，对控制为断开状态的第二开关56侧的第二逆变器30实施中性点驱动。
另一方面，若在步骤S22中作出肯定判断，则切换到第二星形连接驱动(S40～S44)。具体而言，在步骤S40中，将第一开关55切换为断开状态，并且将第二开关56切换为接通状态。接着，在步骤S42中，对控制为断开状态的第一开关55侧的第一逆变器20实施中性点驱动，并且在步骤S44中，对控制为接通状态的第二开关56侧的第二逆变器30实施PWM驱动。
另外，另一方面，若在步骤S14中作出否定判断，则在步骤S32中，获取继续实施第二星形连接驱动的期间即第二驱动期间YH2。控制装置50获取从第一星形连接驱动切换到第二星形连接驱动后经过的期间作为第二驱动期间YH2。接着，在步骤S34中，对在步骤S32中获取的第二驱动期间YH2是否经过了基准期间YK进行判断。此外，在本实施方式中，步骤S16、S32的处理相当于“驱动期间获取部”。
若在步骤S34中作出否定判断，则结束切换控制处理。另一方面，若在步骤S34中作出肯定判断，则在步骤S36中，使用第二温度传感器59来获取第二温度TM2。即，获取在第二星形连接驱动中实施PWM驱动的第二逆变器30的第二温度TM2。接着，在步骤S38中，对在步骤S36中获取的第二温度TM2是否高于阈值温度Ttg进行判断。另外，在本实施方式中，步骤S20、S36的处理相当于“温度获取部”。
若在步骤S38中作出否定判断，则继续第二星形连接驱动(S40～S44)。另一方面，若在步骤S38中作出肯定判断，则切换到第一星形连接驱动(S24～S28)。另外，在本实施方式中，步骤S22、S38的处理相当于“切换控制部”，步骤S24～S28、S40～S44的处理相当于“驱动控制部”。
若实施了第一星形连接驱动或第二星形连接驱动，则在步骤S30中，存储在第一星形连接驱动或第二星形连接驱动中实施了PWM驱动的逆变器，并且结束切换控制处理。
接着，图6示出了切换控制处理中的第一星形连接驱动和第二星形连接驱动的推移。在此，图6的(a)示出了第一星形连接驱动与第二星形连接驱动的推移，图6的(b)示出了第一开关55的状态的推移，图6的(c)示出了第一逆变器20的上臂开关22的状态的推移，图6的(d)示出了第一逆变器20的下臂开关23的状态的推移。另外，图6的(e)示出了第二开关56的状态的推移，图6的(f)示出了第二逆变器30的上臂开关32的状态的推移，图6的(g)示出了第二逆变器30的下臂开关33的状态的推移。另外，图6的(h)示出了第一温度TM1的推移，图6的(i)示出了第二温度TM2的推移。
如图6的(a)～(g)所示，若在时刻t11处开始第一星形连接驱动，则第一开关55维持于接通状态，并且对第一逆变器20的开关22、23实施PWM驱动。另一方面，第二开关56维持于断开状态，并且对第二逆变器30的开关32、33实施中性点驱动。
与中性点驱动相比，PWM驱动中构成逆变器的开关的每单位时间的开关次数较多。其结果是，与第二逆变器30的开关32、33相比，第一逆变器20的开关22、23劣化较快。另外，如图6的(h)、(i)所示，第一温度TM1从初始温度TS1开始上升，另一方面，第二温度TM2的从初始温度TS2开始的温度上升被抑制。
在从时刻t11经过了基准期间YK的时刻t12处，若第一温度TM1达到阈值温度Ttg，则星形连接驱动从第一星形连接驱动切换到第二星形连接驱动。即，基准期间YK能够称为由于继续实施第一星形连接驱动或第二星形连接驱动而被PWM驱动的逆变器的温度达到阈值温度Ttg的期间。
若在时刻t12处切换到第二星形连接驱动，则第一开关55维持于断开状态，并且对第一逆变器20的开关22、23实施中性点驱动。另一方面，第二开关56维持于接通状态，并且对第二逆变器30的开关32、33实施PWM驱动。
因此，与第二逆变器30的开关32、33相比，抑制了第一逆变器20的开关22、23的劣化。其结果是，在第一逆变器20和第二逆变器30中，抑制了开关的劣化产生偏差。另外，如图6的(h)、(i)所示，第二温度TM2从初始温度TS2开始上升，另一方面，第一温度TM1从阈值温度Ttg开始下降。其结果是，在第一逆变器20和第二逆变器30中，抑制了开关的温度过度上升。
在从时刻t12经过了基准期间YK的时刻t13处，若第二温度TM2达到阈值温度Ttg，则星形连接驱动从第二星形连接驱动再次切换到第一星形连接驱动。以后，在时刻t14等处，重复第一星形连接驱动和第二星形连接驱动的切换。
根据以上详细描述的本实施方式，能够得到以下的效果。
·在本实施方式的驱动***70中，当在电池40与旋转电机10之间进行电力的输入输出时，在第一逆变器20和第二逆变器30中，对实施PWM驱动的逆变器和实施中性点驱动的逆变器进行切换。由此，在第一逆变器20和第二逆变器30中，能够抑制开关的劣化产生偏差。
·具体而言，在将电池40的高电位侧与第一逆变器20的高电位侧连接的第一电源线LE1上设置有第一开关55。另外，在将电池40的高电位侧与第二逆变器30的高电位侧连接的第二电源线LE2上设置有第二开关56。将第一开关55和第二开关56中的一方的开关控制为接通状态，并且对控制为该接通状态的开关侧的逆变器实施PWM驱动。另外，将另一方的开关控制为断开状态，并且对控制为该断开状态的开关侧的逆变器实施中性点驱动。因此，通过在第一开关55和第二开关56中对控制为接通状态的开关进行切换，能够对实施PWM驱动的逆变器和实施中性点驱动的逆变器进行切换。
·特别地，在本实施方式的驱动***70中，第一开关55和第二开关56是电压控制型的半导体开关元件，更具体而言是IGBT。因此，与继电器开关的情况相比，能够使第一开关55和第二开关56的开关速度更快，并且能够迅速地对实施PWM驱动的逆变器和实施中性点驱动的逆变器进行切换。
·在本实施方式的驱动***70中，设置有用于实施第二模式的高电位侧连接线LU和低电位侧连接线LD。另外，在高电位侧连接线LU上设置有驱动切换开关53，并且在第一模式下驱动切换开关53维持于断开状态。因此，在构成在第一模式下实施中性点驱动的逆变器的开关中，上臂开关与电池40为非接通状态，另一方面，下臂开关与电池40为接通状态。因此，即使将下臂开关维持于接通状态，也无法使相应的逆变器中性点化。
·因此，在本实施方式的驱动***70中，在第一模式下，在中性点驱动的情况下，将设置有驱动切换开关53的一侧的上臂开关维持于接通状态，并且将未设置驱动切换开关53的一侧的下臂开关维持于断开状态。由此，能够使相应的逆变器适当地中性点化。
·在本实施方式的驱动***70中，在第一模式下，在第一驱动期间YH1和第二驱动期间YH2经过了基准期间YK的情况下，对实施PWM驱动的逆变器和实施中性点驱动的逆变器进行切换。因此，在第一逆变器20和第二逆变器30中，能够抑制由于实施PWM驱动的期间产生偏差而导致开关的劣化产生偏差。
·在本实施方式的驱动***70中，在第一温度TM1和第二温度TM2高于阈值温度Ttg的情况下，对实施PWM驱动的逆变器和实施中性点驱动的逆变器进行切换。因此，在第一逆变器20和第二逆变器30中，能够适当地抑制由于实施PWM驱动的逆变器的过度的温度上升而导致开关的劣化产生偏差。
＜第二实施方式＞
以下，参照附图，以与第一实施方式的不同点为中心，对第二实施方式进行说明。在本实施方式中，在驱动***70包括第二接地线LG2来代替第二电源线LE2这一点上不同。第二接地线LG2通过与接地线LG和低电位侧连接线LD不同的路径，将电池40的低电位侧与第二逆变器30的低电位侧连接。在本实施方式中，第一电源线LE1被称为电源线LE，并且接地线LG被称为第一接地线LG1。在图7中，为了方便，对于与先前的图1所示的内容相同的内容，标注相同的符号并省略说明。
在本实施方式中，在驱动***70包括第二驱动切换开关63、第三开关65、第四开关66来代替驱动切换开关53、第一开关55、第二开关56这一点不同。第二驱动切换开关63设置于低电位侧连接线LD。在本实施方式中，作为第二驱动切换开关63，使用电压控制型的半导体开关元件，更具体而言，使用IGBT。第二驱动切换开关63通过驱动切换信号SKC进行切换操作。在第二驱动切换开关63，以电流从第一逆变器20流向第二逆变器30的方向为正向的方式连接有续流二极管64。另外，在本实施方式中，第二驱动切换开关63相当于“第三开关”。
第三开关65设置于第一接地线LG1，第四开关66设置于第二接地线LG2。在本实施方式中，作为各开关65、66，使用电压控制型的半导体开关元件，更具体而言，使用IGBT。第三开关65和第四开关66通过模式切换信号SMC进行切换操作。在各开关65、66，以电流从电池40流向对应的逆变器的方向为正向的方式连接有续流二极管67。另外，在本实施方式中，第三开关65相当于“第一开关”，第四开关66相当于“第二开关”，电源线LE、高电位侧连接线LU和第二接地线LG2相当于“第二连接线”。
在本实施方式中，在第一模式的第一星形连接驱动时，第三开关65被设为接通状态，第二驱动切换开关63以及第四开关66被设为断开状态。在这种情况下，对控制为接通状态的第三开关65侧的第一逆变器20实施PWM驱动，并且对控制为断开状态的第四开关66侧的第二逆变器30实施中性点驱动。
另外，在第一模式的第二星形连接驱动时，第二驱动切换开关63以及第三开关65被设为断开状态，并且第四开关66被设为接通状态。在这种情况下，对控制为接通状态的第四开关66侧的第二逆变器30实施PWM驱动，并且对控制为断开状态的第三开关65侧的第一逆变器20实施中性点驱动。
·根据以上说明的本实施方式，在将电池40的低电位侧与第一逆变器20的低电位侧连接的第一接地线LG1上设置有第三开关65。另外，在将电池40的低电位侧与第二逆变器30的低电位侧连接的第二接地线LG2上设置有第四开关66。将第三开关65和第四开关66中的一方的开关控制为接通状态，并且对控制为该接通状态的开关侧的逆变器实施PWM驱动。另外，将另一方的开关控制为断开状态，并且对控制为该断开状态的开关侧的逆变器实施中性点驱动。因此，通过在第三开关65和第四开关66中对控制为接通状态的开关进行切换，能够对实施PWM驱动的逆变器和实施中性点驱动的逆变器进行切换。
·特别地，在本实施方式的驱动***70中，第三开关65以及第四开关66设置于电池40的低电位侧。因此，与设置于电池40的高电位侧的情况相比，施加于第三开关65以及第四开关66的电位较低，因此，能够对上述开关65、66的劣化进行抑制。
＜第三实施方式＞
以下，参照附图，以与第一实施方式以及第二实施方式的不同点为中心，对第三实施方式进行说明。在本实施方式中，在驱动***70除了第二电源线LE2之外还包括第二接地线LG2这一点上不同。在图8中，为了方便，对于与先前的图1和图7中所示的内容相同的内容，标注相同的符号并省略说明。
在本实施方式中，在驱动***70除了驱动切换开关53、第一开关55、第二开关56以外还包括第二驱动切换开关63、第三开关65、第四开关66这一点上不同。在本实施例中，驱动切换开关53被称为第一驱动切换开关53，并且接地线LG被称为第一接地线LG1。
在本实施方式中，在第一模式的第一星形连接驱动时，第一开关55以及第三开关65被设为接通状态，并且第一驱动切换开关53、第二驱动切换开关63、第二开关56以及第四开关66被设为断开状态。在这种情况下，对控制为接通状态的第一开关55和第三开关65侧的第一逆变器20实施PWM驱动，并且对控制为断开状态的第二开关56和第四开关66侧的第二逆变器30实施中性点驱动。
另外，在第一模式的第二星形连接驱动时，第一驱动切换开关53、第二驱动切换开关63、第一开关55以及第三开关65被设为断开状态，并且第二开关56以及第四开关66被设为接通状态。在这种情况下，对控制为接通状态的第二开关56以及第四开关66侧的第二逆变器30实施PWM驱动，并且对控制为断开状态的第一开关55以及第三开关65侧的第一逆变器20实施中性点驱动。
·根据以上说明的本实施方式，在将电池40和第一逆变器20连接的第一电源线LE1和第一接地线LG1上设置有第一开关55、第三开关65。另外，在将电池40和第二逆变器30连接的第二电源线LE2和第二接地线LG2上设置有第二开关56、第四开关66。在第一开关55、第三开关65和第二开关56、第四开关66中，将一方的开关组控制为接通状态，并且对控制为该接通状态的开关组侧的逆变器实施PWM驱动。另外，将另一方的开关组控制为断开状态，并且对控制为该断开状态的开关组侧的逆变器实施中性点驱动。因此，通过在第一开关55、第三开关65和第二开关56、第四开关66中对控制为接通状态的开关进行切换，能够对实施PWM驱动的逆变器和实施中性点驱动的逆变器进行切换。
·特别地，在本实施方式的驱动***70中，在高电位侧连接线LU上设置有第一驱动切换开关53，在低电位侧连接线LD上设置有第二驱动切换开关63。此外，在第一模式下，第一驱动切换开关53和第二驱动切换开关63维持于断开状态。因此，在第一模式下实施中性点驱动的逆变器中，能够将上臂开关和下臂开关这两者维持于断开状态，并且能够使在相应的逆变器内流动的电流分散于上臂开关侧和下臂开关侧。由此，与仅上臂开关和下臂开关中的一方能够处于断开状态的情况相比，能够对实施中性点驱动的逆变器中的电力损失进行抑制。
＜其他实施方式＞
另外，上述各实施方式也可进行以下变更来实施。
·在上述各实施方式中，说明了旋转电机10的动力运行时的切换控制处理，但是切换控制处理也可以在旋转电机10的发电时实施。在旋转电机10发电时，也可以根据旋转电机10的动作状态对第一模式和第二模式进行切换，在第一模式下，基于规定条件对第一星形连接驱动和第二星形连接驱动进行切换。
·在上述各实施方式中，在第一模式下，作为对第一星形连接驱动和第二星形连接驱动进行切换的规定条件，例示了继续实施星形连接驱动的驱动期间YH1、YH2、逆变器20、30的温度TM1、TM2，但是不限于此。
·例如，也可以在每次旋转电机10的动作停止时，对第一星形连接驱动和第二星形连接驱动进行切换。由此，在旋转电机10停止时，能够对第一星形连接驱动和第二星形连接驱动进行切换。此外，在旋转电机10停止时，不限于旋转电机10的停止中，还包括在接收到旋转电机10的停止指令后到旋转电机10停止旋转为止的期间、以及在接收到旋转电机10的起动指令后到旋转电机10开始旋转为止的期间。
·另外，例如，也可以在旋转电机10的动作模式每次切换为第一模式时，对第一星形连接驱动和第二星形连接驱动进行切换。由此，能够同步地对驱动切换开关53、第一开关55以及第二开关56进行切换，从而能够简化切换控制处理。
·另外，例如，也可以在旋转电机10的动力运行时和旋转电机10的发电时，对第一星形连接驱动和第二星形连接驱动进行切换。例如，第二星形连接驱动中的电流路径(参照图4的箭头IY4～IY6)有时比第一星形连接驱动中的电流路径(参照图3的箭头IY1～IY3)长。在这种情况下，在旋转电机10的动力运行时，通过实施路径比较短的第一星形连接驱动，能够有效地抑制电池40的电力损失，并且能够抑制电池40的过放电。
·在上述各实施方式中，示出了第一开关55以及第二开关56是IGBT的示例，但是也可以是MOSFET。另外，与第一逆变器20的开关22、23或第二逆变器30的开关32、33相比，第一开关55和第二开关56开关次数较少，因此，也可以是开关速度比半导体开关元件慢的双向开关，例如继电器开关。与半导体开关元件相比，继电器开关的接通电阻较小，因此，能够对驱动***70中的电力损失进行抑制。另外，第一开关55、第二开关56以及驱动切换开关53也可以是双向开关。
·在上述各实施方式中，作为开关驱动例示了PWM驱动，但是不限于此。例如，可以实施矩形驱动。矩形驱动是以在电角度的一个周期内，隔着滞后时间，使上臂开关和下臂开关成为分别各接通一次的状态，并且使各相的上臂开关和下臂开关的开关模式各错开120°的方式进行控制的驱动。另外，也可以实施过调制驱动。过调制驱动是以向旋转电机10输出的输出电压的最大值成为电池40的电源电压Vbat的2/π倍的方式在多个载波周期内持续使各相的上臂开关和下臂开关接通的控制的驱动。
·在上述各实施方式中，示出了根据旋转电机10的动作状态来对第一模式和第二模式进行切换的示例，但是不一定需要切换为第二模式。在无法切换为第二模式的情况下，也可以设置第二电源线LE2和第二接地线LG2，并且不设置高电位侧连接线LU和低电位侧连接线LD。
·作为第一逆变器20和第二逆变器30所包括的开关，不限于IGBT，例如也可以是MOSFET。在这种情况下，作为反向连接到开关的二极管，能够使用MOSFET的体二极管，不必与MOSFET分开地使用续流二极管。
·作为旋转电机10，不限于三相旋转电机，也可以是两相或四相以上的旋转电机。作为第一逆变器20和第二逆变器30，只要是包括与旋转电机10所具有的相数对应的上臂开关和下臂开关的串联连接体的逆变器即可。例如，在两相的情况下，相互串联连接的第一组的上臂开关和下臂开关的连接点和相互串联连接的第二组的上臂开关和下臂开关的连接点经由感应负载(例如绕组)连接。
虽然基于实施例对本公开进行了记述，但是应当理解为本公开并不限定于上述实施例、结构。本公开也包含各种各样的变形例、等同范围内的变形。除此之外，各种各样的组合、方式、进一步包括有仅一个要素、一个以上或一个以下的其他组合、方式也属于本公开的范畴、思想范围。

Claims (17)

1.一种驱动***，所述驱动***应用于包括旋转电机和蓄电装置的旋转电机***，所述旋转电机具有多相的绕组，所述蓄电装置在与所述旋转电机之间进行电力的输入输出，
所述驱动***包括：
第一逆变器，所述第一逆变器针对每相具有串联连接的上臂开关和下臂开关，所述上臂开关和下臂开关的连接点与各相的绕组的两端中的第一端连接；
第二逆变器，所述第二逆变器针对每相具有串联连接的上臂开关和下臂开关，所述上臂开关和下臂开关的连接点与所述各相的绕组的两端中的第二端连接；
驱动控制部，所述驱动控制部对所述第一逆变器和所述第二逆变器中的向所述旋转电机输入输出电力一侧的逆变器中的上臂开关和下臂开关实施开关驱动，并且实施将不向所述旋转电机输入输出电力一侧的逆变器中的上臂开关和下臂开关中的至少一方维持于接通状态的中性点驱动；
切换控制部，所述切换控制部在所述第一逆变器和所述第二逆变器中对实施所述开关驱动的逆变器和实施所述中性点驱动的逆变器进行切换；
第一开关，所述第一开关设置于将所述蓄电装置和所述第一逆变器连接的第一连接线；以及
第二开关，所述第二开关设置于将所述蓄电装置和所述第二逆变器连接的第二连接线，
所述切换控制部将所述第一开关和所述第二开关中的一方的开关切换为接通状态，并且将另一方的开关切换为断开状态，
所述驱动控制部对控制为接通状态的开关侧的逆变器实施所述开关驱动，并且对控制为断开状态的开关侧的逆变器实施所述中性点驱动。
2.如权利要求1所述的驱动***，其特征在于，
所述第一开关和所述第二开关是半导体开关。
3.如权利要求2所述的驱动***，其特征在于，
所述第一开关和所述第二开关是继电器开关。
4.如权利要求2所述的驱动***，其特征在于，包括：
高电位侧连接线，所述高电位侧连接线将所述第一逆变器的高电位侧和所述第二逆变器的高电位侧连接；
低电位侧连接线，所述低电位侧连接线将所述第一逆变器的低电位侧和所述第二逆变器的低电位侧连接；
第三开关，所述第三开关设置于所述高电位侧连接线和所述低电位侧连接线中的至少一方；以及
模式控制部，所述模式控制部对第一模式和第二模式进行切换，所述第一模式将所述第三开关维持于断开状态，并且通过所述开关驱动和所述中性点驱动对所述旋转电机输入输出电力，所述第二模式将所述第三开关维持于接通状态，并且经由所述高电位侧连接线和所述低电位侧连接线对所述旋转电机输入输出电力，
所述切换控制部对在所述第一模式下实施所述开关驱动的逆变器和实施所述中性点驱动的逆变器进行切换，
所述驱动控制部在实施所述中性点驱动的逆变器中，将上臂开关和下臂开关中的设置有所述第三开关的一侧的开关维持于接通状态。
5.如权利要求3所述的驱动***，其特征在于，包括：
高电位侧连接线，所述高电位侧连接线将所述第一逆变器的高电位侧和所述第二逆变器的高电位侧连接；
低电位侧连接线，所述低电位侧连接线将所述第一逆变器的低电位侧和所述第二逆变器的低电位侧连接；
第三开关，所述第三开关设置于所述高电位侧连接线和所述低电位侧连接线中的至少一方；以及
模式控制部，所述模式控制部对第一模式和第二模式进行切换，所述第一模式将所述第三开关维持于断开状态，并且通过所述开关驱动和所述中性点驱动对所述旋转电机输入输出电力，所述第二模式将所述第三开关维持于接通状态，并且经由所述高电位侧连接线和所述低电位侧连接线对所述旋转电机输入输出电力，
所述切换控制部对在所述第一模式下实施所述开关驱动的逆变器和实施所述中性点驱动的逆变器进行切换，
所述驱动控制部在实施所述中性点驱动的逆变器中，将上臂开关和下臂开关中的设置有所述第三开关的一侧的开关维持于接通状态。
6.如权利要求4所述的驱动***，其特征在于，
每当所述模式控制部切换为所述第一模式时，所述切换控制部对实施所述开关驱动的逆变器和实施所述中性点驱动的逆变器进行切换。
7.如权利要求5所述的驱动***，其特征在于，
每当所述模式控制部切换为所述第一模式时，所述切换控制部对实施所述开关驱动的逆变器和实施所述中性点驱动的逆变器进行切换。
8.如权利要求1至7中任一项所述的驱动***，其特征在于，
包括获取所述旋转电机的驱动期间的驱动期间获取部，
在所述驱动期间经过了规定期间的情况下，所述切换控制部对实施所述开关驱动的逆变器和实施所述中性点驱动的逆变器进行切换。
9.如权利要求1至7中任一项所述的驱动***，其特征在于，
包括获取实施所述开关驱动的逆变器的温度的温度获取部，
在由所述温度获取部获取的温度高于规定的阈值温度的情况下，所述切换控制部对实施所述开关驱动的逆变器和实施所述中性点驱动的逆变器进行切换。
10.如权利要求8所述的驱动***，其特征在于，
包括获取实施所述开关驱动的逆变器的温度的温度获取部，
在由所述温度获取部获取的温度高于规定的阈值温度的情况下，所述切换控制部对实施所述开关驱动的逆变器和实施所述中性点驱动的逆变器进行切换。
11.如权利要求1至7和权利要求10中任一项所述的驱动***，其特征在于，
每当所述旋转电机的驱动停止时，所述切换控制部对实施所述开关驱动的逆变器和实施所述中性点驱动的逆变器进行切换。
12.如权利要求8所述的驱动***，其特征在于，
每当所述旋转电机的驱动停止时，所述切换控制部对实施所述开关驱动的逆变器和实施所述中性点驱动的逆变器进行切换。
13.如权利要求9所述的驱动***，其特征在于，
每当所述旋转电机的驱动停止时，所述切换控制部对实施所述开关驱动的逆变器和实施所述中性点驱动的逆变器进行切换。
14.如权利要求1至7、权利要求10、权利要求12和权利要求13中任一项所述的驱动***，其特征在于，
所述旋转电机包括发电功能和动力运行功能，所述发电功能进行发电并向所述蓄电装置输出电力，所述动力运行功能通过从所述蓄电装置供给的电力进行旋转，
所述切换控制部在进行所述发电的动作时和进行所述动力运行的动作时，对实施所述开关驱动的逆变器和实施所述中性点驱动的逆变器进行切换。
15.如权利要求8所述的驱动***，其特征在于，
所述旋转电机包括发电功能和动力运行功能，所述发电功能进行发电并向所述蓄电装置输出电力，所述动力运行功能通过从所述蓄电装置供给的电力进行旋转，
所述切换控制部在进行所述发电的动作时和进行所述动力运行的动作时，对实施所述开关驱动的逆变器和实施所述中性点驱动的逆变器进行切换。
16.如权利要求9所述的驱动***，其特征在于，
所述旋转电机包括发电功能和动力运行功能，所述发电功能进行发电并向所述蓄电装置输出电力，所述动力运行功能通过从所述蓄电装置供给的电力进行旋转，
所述切换控制部在进行所述发电的动作时和进行所述动力运行的动作时，对实施所述开关驱动的逆变器和实施所述中性点驱动的逆变器进行切换。
17.如权利要求11所述的驱动***，其特征在于，
所述旋转电机包括发电功能和动力运行功能，所述发电功能进行发电并向所述蓄电装置输出电力，所述动力运行功能通过从所述蓄电装置供给的电力进行旋转，
所述切换控制部在进行所述发电的动作时和进行所述动力运行的动作时，对实施所述开关驱动的逆变器和实施所述中性点驱动的逆变器进行切换。
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