电力转换装置

相关申请的援引

本申请以2021年4月9日提交申请的日本专利申请第2021－066577号为基础，将其记载内容援引于此。

技术领域

本公开涉及一种电力转换装置。

背景技术

作为这种电力转换装置，已知通过在蓄电池与电容器之间经由逆变器实施电力的传输来进行蓄电池的升温控制的装置。另外，在专利文献1中，通过使电流经由逆变器、旋转电机的绕组和连接电路在构成电池组的第一蓄电池与第二蓄电池之间流动来进行蓄电池的升温控制。另外，假定电力转换装置装设于车辆，旋转电机例如是行驶用电动机。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本专利特开2020－120566号公报

发明内容

在车辆停止时进行升温控制的情况下，如果在旋转电机的绕组中流过大电流，则会无意中产生较大的电动机转矩，有可能会超过停车制动器的保持转矩而使车辆移动。

本公开的主要目的在于提供一种电力转换装置，在车辆停止中的升温控制时不会从旋转电机输出规定以上的转矩。

为了解决上述技术问题，提供一种电力转换装置，上述电力转换装置包括电力转换器，并且将来自上述电力转换器的交流电力向与车轴连结且具有绕组的旋转电机供给，上述电力转换器具有上臂开关和下臂开关的串联连接体，并且将通过开关控制从电池供给的直流电力转换为交流电力，上述电力转换装置包括控制部，上述控制部以使电流经由上述电力转换器及上述绕组流向上述电池的方式，进行上述上臂开关和上述下臂开关的开关控制，从而进行上述电池的升温控制，在上述车辆停止时的升温控制中，上述控制部获取流过上述绕组的中性点的上述旋转电机的电流值，并且在上述旋转电机的转矩小于阈值的电流控制范围内以使上述电流值逐渐地增加的方式来控制电流。

由此，控制装置在车辆停止时的升温控制中，获取旋转电机的电流值，并且在旋转电机的转矩小于阈值的电流控制范围内以使电流值逐渐地增加的方式来控制电流。由此，在车辆停止时进行升温控制的情况下，能够抑制在旋转电机的绕组中突然流过大电流而无意中产生大转矩。因此，能够抑制车辆移动。

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是电力转换装置的结构图。

图2是表示升温控制处理的流程图。

图3是表示等效电路的图。

图4是控制装置的功能框图。

图5是表示指令电流的设定方法的图。

图6是表示开关的控制方式等的推移的时序图。

图7是表示模拟结果的图。

图8是指令电流设定处理的流程图。

图9是表示流过中性点的电流和转矩的推移的时序图。

图10是第二实施方式中的指令电流设定处理的流程图。

图11是表示第二实施方式中的流过中性点的电流和转矩的推移的时序图。

图12是第三实施方式中的指令电流设定处理的流程图。

图13是用于说明相电流不平衡控制的图。

图14是示意性地表示各相的绕组和磁极的图。

图15是示意性地表示各相的绕组和磁极的图。

图16是表示第三实施方式中的相电流和转矩的推移的时序图。

图17是第四实施方式中的指令电流设定处理的流程图。

图18是表示第四实施方式中的流过中性点的电流和转矩的推移的时序图。

图19是第五实施方式中的指令电流设定处理的流程图。

图20是表示第五实施方式中的流过中性点的电流和转矩的推移的时序图。

图21是表示变形例中的流过中性点的电流和转矩的推移的时序图。

图22是表示变形例中的流过中性点的电流和转矩的推移的时序图。

具体实施方式

(第一实施方式)

以下，参照附图，对将本公开的电力转换装置具体化的第一实施方式进行说明。在本实施方式中，电力转换装置装设于车辆。另外，在以下的各实施方式彼此中，对于彼此相同或等同的部分在图中标注相同的符号，并且对于相同的符号的部分援引其说明。

如图1所示，电力转换装置10包括与旋转电机40连接的作为电力转换器的逆变器30。为了使作为电池的电池组20升温，电力转换装置10具有经由逆变器30进行电池组20与旋转电机40之间的电力传输的功能。

旋转电机40是三相同步机，作为定子绕组，包括星形接线的U相绕组41U、V相绕组41V、W相绕组41W。各相绕组41U、41V、41W以电角度各错开120°的方式配置。旋转电机40例如是永磁体同步机。在本实施方式中，旋转电机40是车载主机，并且为车辆的行驶动力源。即，旋转电机40与车轴连结。

逆变器30包括与三相对应的上臂开关QUH、QVH、QWH和下臂开关QUL、QVL、QWL的串联连接体。在本实施方式中，作为各开关QUH、QVH、QWH、QUL、QVL、QWL，使用电压控制型的半导体开关元件，具体而言，使用I GBT或MOSFET等。对于各开关QUH、QVH、QWH、QUL、QVL、QWL，反向并联连接有作为续流二极管的各二极管DUH、DVH、DWH、DUL、DVL、DWL。

在U相上臂开关QUH的低电位侧端子和U相下臂开关QUL的高电位侧端子，经由母线等U相导电构件32U而连接有旋转电机40的U相绕组41U的第一端。在V相上臂开关QVH的低电位侧端子和V相下臂开关QVL的高电位侧端子，经由母线等V相导电构件32V而连接有旋转电机40的V相绕组41V的第一端。在W相上臂开关QWH的低电位侧端子和W相下臂开关QWL的高电位侧端子，经由母线等W相导电构件32W而连接有旋转电机40的W相绕组41W的第一端。U相绕组41U、V相绕组41V、W相绕组41W的第二端彼此在中性点处连接。另外，在本实施方式中，各相绕组41U、41V、41W的匝数被设定为相同。由此，各相绕组41U、41V、41W的例如电感被设定为相同。

各上臂开关QUH、QVH、QWH的高电位侧端子与电池组20的正极端子通过母线等正极侧母线Lp连接。各下臂开关QUL、QVL、QWL的低电位侧端子与电池组20的负极端子通过母线等负极侧母线Ln连接。

电力转换装置10包括将正极侧母线Lp与负极侧母线Ln连接的电容器(平滑电容器)31。另外，电容器31可以内置于逆变器30，也可以设置于逆变器30的外部。

电池组20构成为作为单电池的电池单体的串联连接体，端子电压例如为数百V。在本实施方式中，构成电池组20的各电池单体的端子电压(例如额定电压)被设定为彼此相同。作为电池单体，例如能够使用锂离子电池等二次电池。

在本实施方式中，构成电池组20的电池单体中的、高电位侧的多个电池单体的串联连接体构成第一蓄电池21，低电位侧的多个电池单体的串联连接体构成第二蓄电池22。即，电池组20被分成两个块。在本实施方式中，构成第一蓄电池21的电池单体数量与构成第二蓄电池22的电池单体数量相同。因此，第一蓄电池21的端子电压(例如额定电压)与第二蓄电池22的端子电压(例如额定电压)相同。

在电池组20中，在第一蓄电池21的负极端子和第二蓄电池22的正极端子连接有中间端子B。

电力转换装置10包括监测单元50(相当于电压信息检测部)。监测单元50对构成电池组20的各电池单体的端子电压、SOC、SOH和温度等进行监测。

电力转换装置10包括连接路径60和连接开关61。连接路径60将电池组20的中间端子B与中性点O电连接。连接开关61设置在连接路径60上。在本实施方式中，作为连接开关61，使用继电器。通过将连接开关61设为接通状态，中间端子B与中性点O被电连接。另一方面，通过将连接开关61设为断开状态，中间端子B与中性点O之间被电切断。

电力转换装置10包括对流过连接路径60的电流(即，流过中性点的电流)进行检测的电流传感器62。电流传感器62的检测值被输入到电力转换装置10所包括的控制装置70(相当于控制部)。

控制装置70以微型计算机为主体构成，进行构成逆变器30的各开关的开关控制，以将旋转电机40的控制量反馈控制为其指令值。由此，电力转换装置10将电池组20的直流电力转换为交流电力并供给至旋转电机40。控制量例如是转矩。

控制装置70对连接开关61进行接通断开控制，并且能够与监测单元50通信。此外，控制装置70能够与设置在电力转换装置10的外部的上位控制装置80通信。上级控制装置80对车辆的控制进行总控制。

顺便提及，控制装置70通过执行存储在自身所包括的存储装置中的程序来实现各种控制功能。各种功能可以由作为硬件的电子电路实现，也可以由硬件和软件这两者来实现。

接着，对由控制装置70执行的电池组20的升温控制进行说明。图2是表示升温控制处理的步骤的流程图。该处理由控制装置70以例如规定的控制周期反复执行。

在步骤S10中，对是否存在电池组20的升温请求进行判定。例如，在判定为从上位控制装置80存在电池组20的升温指示的情况下、或者在判定为由监测单元50检测出的电池组20的温度小于阈值温度的情况下，判定为存在升温请求即可。在此，与阈值温度进行比较的温度也可以是例如检测出的各电池单体的温度中的最低温度、或者基于检测出的各电池单体的温度而计算出的各电池单体的平均温度。另外，在本实施方式中，假定步骤S10中的判定为肯定的状况为旋转电机40的驱动前的车辆的停车中的状况。

在步骤S10中判定为不存在升温要求的情况下，前进至步骤S11，对是否存在旋转电机40的驱动请求进行判定。在本实施方式中，该驱动请求包含通过旋转电机40的旋转驱动使车辆行驶的请求。

在步骤S11中判定为不存在驱动请求的情况下，前进至步骤S12，设定为待机模式。通过设定该模式，对逆变器30的各开关QUH～QWL进行断开控制。然后，在步骤S13中，对连接开关61进行断开控制。由此，中间端子B与中性点O被电切断。

在步骤S11中判定为存在驱动请求的情况下，前进至步骤S14，设定为旋转电机40的驱动模式。然后，在步骤S16中，对连接开关61进行接通控制。由此，中间端子B与中性点O经由连接路径60电连接。之后，在步骤S16中，进行逆变器30的各开关QUH～QWL的开关控制，以驱动而使旋转电机40旋转。由此，车辆的驱动轮旋转，从而能够使车辆行驶。另外，步骤S16中的开关控制例如只要使用基于施加于各相绕组41U～41W的指令电压和载波信号(例如三角波信号)的大小比较的PWM或脉冲模式来实施即可。

在步骤S10中判定为存在升温请求的情况下，前进至步骤S17，并且设定为升温控制模式。在步骤S18中，对连接开关61进行接通控制。在步骤S19中，进行使电池组20升温的升温PWM控制。以下，对该控制进行说明。

图3的(a)示出了在升温PWM控制中使用的电力转换装置10的等效电路。在图3的(a)中，将各相绕组41U～41W表示为绕组41，将各上臂开关QUH、QVH、QWH表示为上臂开关QH，将各上臂二极管DUH、DVH、DWH表示为上臂二极管DH。另外，将各下臂开关QUL、QVL、QWL表示为下臂开关QL，将各下臂二极管DUL、DVL、DWL表示为下臂二极管DL。

图3的(a)的等效电路能够表示为图3的(b)的等效电路。图3的(b)的电路是能够在第一蓄电池21与第二蓄电池22之间进行双向的电力传输的升降压斩波电路。在图3的(b)中，VBH表示第一蓄电池21的端子电压，I BH表示流过第一蓄电池21的电流，VBL表示第二蓄电池22的端子电压，I BL表示流过第二蓄电池22的电流。当流过第一蓄电池21、第二蓄电池22的充电电流时，I BH、I BL为负，当流过第一蓄电池21、第二蓄电池22的放电电流时，IBH、I BL为正。另外，VR表示绕组41的端子电压，I R表示流过中性点O的电流(相当于旋转电机的电流值)。当电流沿从绕组41朝向中间端子B的正方向流过中性点O时，I R为负，当电流沿其相反方向流过中性点O时，I R为正。

参照图3的(b)，当上臂开关QH处于接通状态时，绕组41的端子电压VR为“VBH”。另一方面，当下臂开关QL处于接通状态时，绕组41的端子电压VR为“－VBL”。即，通过使上臂开关QH处于接通状态，能够使励磁电流在绕组41中沿正方向流动，通过使下臂开关QL处于接通状态，能够使励磁电流在绕组41中沿负方向流动。

图4表示升温PWM控制的框图。在控制装置70中，电流偏差计算部71通过从指令电流Im*中减去由电流传感器62检测出的电流(以下，称为检测电流I Mr)来计算电流偏差。在本实施方式中，如图5所示，指令电流I m*被设定为正弦波。详细而言，在指令电流Im*的一个周期Tc中，设定指令电流Im*，以使正的指令电流Im*和负的指令电流Im*相对于指令电流Im*的过零时刻成点对称。由此，从指令电流I m*的向上过零时刻到向下过零时刻为止的期间与从指令电流Im*的向下过零时刻到向上过零时刻为止的期间相同。

另外，在指令电流Im*的一个周期Tc中，第一区域的面积S1与第二区域的面积S2相等。第一区域S1是在指令电流Im*的一个周期Tc中由从指令电流Im*的向上过零时刻到向下过零时刻为止的时间轴与正的指令电流Im*所包围的区域。第二区域是在一个周期Tc中由从指令电流Im*的向下过零时刻到向上过零时刻为止的时间轴与负的指令电流Im*所包围的区域。通过设定为“S1＝S2”，能够使一个周期Tc中的第一蓄电池21和第二蓄电池22的充放电电流的收支一致，从而能够抑制第一蓄电池21的端子电压与第二蓄电池22的端子电压的差随着升温控制而变大。

另外，期望将作为指令电流Im*的一个周期Tc的倒数的指令电流Im*的频率fc例如设定为人的可听区域的下限侧的频率。具体而言，频率fc优选地设定在A特性中的修正值(dB)为0以下的频率区域、即1kHz以下，更优选地设定为30Hz～100Hz之间的频率(例如50Hz)。

反馈控制部72对占空比Duty进行计算，以作为用于将计算出的电流偏差反馈控制为0的操作量。占空比Duty是确定各开关QUH～QWL的一个开关周期Tsw中的接通时间Ton的比率(Ton/Tsw)的值。此外，反馈控制部72中使用的反馈控制例如只要设为比例积分控制即可。

PWM生成部73基于计算出的占空比Duty，生成各上臂开关QUH、QVH、QWH的栅极信号。栅极信号是指示接通控制或断开控制的信号。在本实施方式中，各上臂开关QUH、QVH、QWH的栅极信号同步。

反相器74通过使由PWM生成部73生成的各上臂开关QUH、QVH、QWH的栅极信号的逻辑反相，来生成各下臂开关QUL、QVL、QWL的栅极信号。在本实施方式中，各下臂开关QUL、QVL、QWL的栅极信号同步。

图6示出了升温PWM控制时的开关模式等的推移。图6的(a)示出了各上臂开关QUH、QVH、QWH的栅极信号的推移，图6的(b)示出了各下臂开关QUL、QVL、QWL的栅极信号的推移。图6的(c)示出了流过中性点O的电流I R的推移和指令电流Im*的推移。图6的(d)表示流过第一蓄电池21的电流I BH的推移，图6的(e)表示流过第二蓄电池22的电流I BL的推移。

如图6的(a)、(b)所示，实施对上臂开关QUH、QVH、QWH和下臂开关QUL、QVL、QWL进行交替地接通控制的升温PWM控制。该控制在图2的步骤S10的升温请求消失之前继续。通过该控制，如图6的(d)、(e)所示，脉冲状的电流流过第一蓄电池21和第二蓄电池22。在指令电流I m*为正的期间中，从第一蓄电池21放电，并对第二蓄电池22充电。另一方面，在指令电流Im*为负的期间中，从第二蓄电池22放电，并对第一蓄电池21充电。另外，上述脉冲状的电流的平均值I BHave、I BLave为包含与指令电流Im*的频率相同的频率的成分的正弦波状的电流。

图7表示本实施方式的模拟结果。图7的(a)～(c)与先前的图6的(c)～(e)对应。由此，正弦波状的电流流过第一蓄电池21和第二蓄电池22并能够使之升温。顺便提及，电容器31的端子电压没有变动。

另外，通过使开关控制同步，能够抑制旋转电机40的转子的旋转驱动。但是，根据转子的位置等，转子有可能会旋转驱动。在本实施方式中，由于假定在车辆停止中进行升温控制，因此，在突然在旋转电机40中流过大电流的情况下，转子有可能被旋转驱动，通过旋转电机40无意中输出规定值以上的转矩，有可能会超过停车制动器的保持转矩而使车辆移动。

因此，在本实施方式中，如下所述地设定指令电流I m*，并且控制流过中性点O的电流I R的大小。在开始升温控制时，控制装置70执行用于决定图8所示的指令电流Im*的指令电流设定处理。指令电流设定处理在升温控制中，每隔规定周期执行。

在开始指令电流设定处理时，控制装置70对指令电流Im*(n)是否≥目标值Imref进行判定(步骤S101)。指令电流Im*(n)是本次处理中的指令电流Im*，“n”表示指令电流设定处理的执行次数。在本实施方式中，作为指令电流Im*(n)的初始值的指令电流Im*(0)为零。另外，只要是充分地低于目标值Imref的值，也可以任意地改变初始值。另外，该目标值Imref是第一蓄电池21和第二蓄电池22的升温所期望的电流I R的振幅指令值，设定在旋转电机40的转矩小于上限转矩的电流控制范围内。在本实施方式中，目标值I mref相当于电流控制范围的上限值。另外，上限转矩是基于能够将车辆维持于停止状态的停车制动器保持转矩而设定的转矩，设定为停车制动器保持转矩以下的值。

在步骤S101的判定结果为肯定的情况下，控制装置70将目标值I mref设定为下次处理中的指令电流I m*(n+1)(步骤S102)。在步骤S102的处理后，控制装置70结束指令电流设定处理。

另一方面，在步骤S101的判定结果为否定的情况下，控制装置70将本次的指令电流Im*(n)与振幅增加量ΔIm相加后的值设定为下次处理中的指令电流I m*(n+1)(步骤S103)。在此，振幅增加量ΔI m是指每单位时间的振幅增加量(时间变化率、增加率)，至少设定为小于上限转矩的值。优选地，为了使升温速度不太慢，期望以通过多次(例如5～10次左右)的处理，使指令电流I m*达到目标值I mref的方式来设定振幅增加量ΔI m。在步骤S103的处理后，控制装置70结束指令电流设定处理。

由此，如图9的(a)所示，流过中性点O的电流I R(的振幅)从升温控制开始时间点T0开始，在由上限转矩决定的电流控制范围内逐渐地增加。伴随于此，如图9的(b)所示，旋转电机40的转矩也逐渐地增加，但是能够不超过上限转矩(虚线所示)。即，能够不超过停车制动器保持转矩。

根据以上详述的本实施方式，能够得到以下效果。

在车辆停止时开始升温控制的情况下，控制装置以在旋转电机40的转矩小于上限转矩的电流控制范围内使电流I R逐渐地增加的方式来控制电流。由此，在车辆停止时进行升温控制的情况下，能够抑制在旋转电机40的绕组41中突然流过大电流而无意中产生大转矩。因此，能够抑制超过停车制动器保持转矩而使车辆移动。

中间端子B(相当于中间点)和中性点O不经由逆变器30的各开关QUH～QWL而是通过连接路径60连接。在该结构中，控制装置70进行逆变器30的开关控制，以使脉动电流经由逆变器30、各相绕组41U、41V、41W和连接路径60在第一蓄电池21与第二蓄电池22之间流动。由此，能够在不使无效电力(脉动电流)的频率fc(＝1/Tc)变高的情况下降低电容器31的端子电压的变动量。因此，能够降低电池组20的升温控制时产生的噪声。

另外，由于能够降低电容器31的端子电压的变动量，因此，也能够减小电容器31的容量，从而使电容器31小型化。

控制装置70在升温控制中使全相的上臂开关QUH、QVH、QWH的开关控制同步，并且使全相的下臂开关QUL、QVL、QWL的开关控制同步。由此，能够将各相绕组41U、41V、41W视为绕组并联连接的等效电路。因此，能够减小升温控制时的绕组的电感。由此，能够在一个开关周期Tsw中使流过中性点O的电流的变化量变大，并且能够使用较大的电流进行升温控制。

另外，通过使开关控制同步，能够抑制旋转电机40的转子旋转驱动。

在判定为存在电池组20的升温请求的情况下，控制装置70使连接开关61处于接通状态，并且在判定为不存在升温请求的情况下，控制装置70使连接开关61处于断开状态。由此，能够抑制在车辆行驶时电流从中性点O流向中间端子B。

(第二实施方式)

基于图10，对第二实施方式中的指令电流设定处理进行说明。在第二实施方式中，采用第一实施方式中的基本结构，以与第一实施方式不同的结构为中心进行说明。

与步骤S101同样地，在开始图10所示的指令电流设定处理时，控制装置70对指令电流I m*(n)是否≥目标值I mref进行判定(步骤S201)。与步骤S102同样地，在该判定结果为肯定的情况下，控制装置70将目标值Imref设定为下次处理中的指令电流Im*(n+1)(步骤S202)。然后，控制装置70结束指令电流设定处理。

另一方面，在步骤S201的判定结果为否定的情况下，控制装置70获取位置传感器(角度传感器等)所检测出的旋转电机40的转子的位置θ(n)，并且对是否与上次转子的位置θ(n－1)相同进行判定(步骤S203)。即，对转子是否没有转动进行判定。

与步骤S103同样地，在该判定结果为肯定的情况下、即转子没有转动的情况下，控制装置70将振幅增加量ΔIm与本次的指令电流Im*(n)相加后的值设定为下次处理中的指令电流I m*(n+1)(步骤S204)。然后，控制装置70结束指令电流设定处理。

另一方面，在步骤S203的判定结果为否定的情况下、即转子转动了的情况下，控制装置70将从本次的指令电流Im*(n)中减去振幅余量ΔImm后的值设定为下次处理中的指令电流I m*(n+1)(步骤S205)。振幅余量ΔImm是指正的规定值，预先设定为能够维持转子的停止状态的值。作为振幅余量ΔImm，也可以设定任意的值，但是期望是振幅增加量ΔIm的一半左右～与振幅增加量ΔIm相等的值。由此，将与本次的指令电流I m*(n)相比小了振幅余量ΔImm的值设定为下次处理以后的指令电流Im*(n+1)。

根据以上，如图11的(a)所示，流过中性点O的电流I R(的振幅)从升温控制的开始时间点T0开始逐渐地增加。伴随于此，如图11的(b)所示，旋转电机40的转矩也从时间点T0开始逐渐地增加。

而且，在转子转动的时间点T1处，电流I R的振幅减小了振幅余量ΔImm并维持该状态。伴随于此，旋转电机40的转矩在达到上限转矩的时间点T1处，使转矩减少并维持该状态。

根据以上详述的本实施方式，能够得到以下效果。

控制装置70在转子转动时，判定为达到了上限转矩，为了不进一步转动，将与本次的指令电流I m*(n)相比小了振幅余量ΔI mm的值设定为下次处理以后的指令电流I m*(n+1)。由此，能够抑制车辆的动作，并且能够将指令电流I m*增大到上限转矩的极限。由此，能够迅速地进行升温。

如前所述，期望将振幅增加量ΔI m设定为尽可能大的值，以使升温的速度不太慢。但是，如果过大，则有可能会大幅地超过上限转矩而使车辆移动。因此，控制装置70在转子转动时，将小了振幅余量ΔI mm的值设定为下次处理以后的指令电流I m*(n+1)。由此，将振幅增加量ΔI m设为尽可能大的值，能够在实现早期升温的同时，抑制车辆的前进。

(第三实施方式)

基于图12，对第三实施方式中的指令电流设定处理进行说明。在第三实施方式中，采用第一实施方式中的基本结构，以与第一实施方式不同的结构为中心进行说明。

在第三实施方式中，控制装置70构成为能够控制旋转电机40的各相的绕组41的相电流。即，在电力转换装置10中，对旋转电机40的各相的绕组41的相电流(相当于第三实施方式中的旋转电机的电流值)进行检测，并且对检测值与各相电流的指令值进行比较，对旋转电机40的各相的绕组41的相电流进行控制。

在开始图12所示的指令电流设定处理时，控制装置70获取指示各相的绕组41的相电流的振幅的指令电流I u*(n)、I v*(n)、I w*(n)(步骤S301)。指令电流I u*(n)指示本次处理中的U相的相电流的振幅。指令电流I v*(n)指示本次处理中的V相的相电流的振幅。指令电流I w*(n)指示本次处理中的W相的相电流的振幅。然后，控制装置70对指令电流I u*(n)+I v*(n)+Iw*(n)是否≥目标值Imref进行判定(步骤S301)。即，对指令电流I u*(n)、Iv*(n)、Iw*(n)的合计是否为目标值Imref以上的值进行判定。

在该判定结果为肯定的情况下，控制装置70结束图12所示的指令电流设定处理。然后，将本次的指令电流I u*(n)、I v*(n)、Iw*(n)直接设为下次的指令电流I u*(n+1)、Iv*(n+1)、Iw*(n+1)。

另一方面，在步骤S301的判定结果为否定的情况下，控制装置70获取位置传感器所检测出的旋转电机40的转子的位置θ(n)，并且对是否与上次转子的位置θ(n－1)相同进行判定(步骤S302)。即，对转子是否没有转动进行判定。

在步骤S302的判定结果为肯定的情况下、即转子没有转动的情况下，控制装置70将本次的各指令电流I u*(n)、I v*(n)、Iw*(n)分别与振幅增加量ΔIm/3相加后的值设定为下次处理中的各指令电流I u*(n+1)、I v*(n+1)、Iw*(n+1)(步骤S303)。另外，振幅增加量ΔIm/3是在第一实施方式中说明的振幅增加量ΔI m的1/3。

另一方面，在步骤S303的判定结果为否定的情况下、即转子转动了的情况下，控制装置70实施相电流不平衡控制，并且决定下次处理中的指令电流I u*(n+1)、I v*(n+1)、Iw*(n+1)(步骤S304)。

基于图13对相电流不平衡控制进行说明。如图13所示，控制装置70基于各相的绕组41的相电流的方向和转子的位置θe来决定下次处理中的指令电流I u*(n+1)、I v*(n+1)、I w*(n+1)。相电流的方向分为图14所示的相电流从逆变器30侧向中性点O侧流动的情况和图15所示的相电流从中性点O侧向逆变器30侧流动的情况。另外，如图14所示，转子的位置θe将U相绕组41U的位置设为0°(基准)，并且用电角度来表示转子的磁极90(例如N极)的位置。这是例示性的，也可以将基准设为任一绕组41的位置，还可以将S极作为对象。

例如，在转子的位置θe为20°(0°≤θe＜30°)，相电流从逆变器30侧向中性点O侧(逆变器→中性点)流动的情况下，将本次的指令电流I u*(n)设定为下次的指令电流I u*(n+1)。同样地，在转子的位置θe为20°，相电流从逆变器30侧向中性点O侧流动的情况下，将本次的指令电流I v*(n)与振幅增加量ΔIm/3相加后的值设定为下次的指令电流I v*(n+1)。同样地，在转子的位置θe为20°，相电流从逆变器30侧向中性点O侧流动的情况下，将从本次的指令电流Iw*(n)中减去振幅增加量ΔIm/3后的值设定为下次的指令电流I w*(n+1)。

其结果是，如图14的(b)所示，在下次以后的处理中，相电流的振幅的大小变得不平衡，旋转电机40的转矩减小。另外，图15的(b)示出了在转子的位置θe为20°(0°≤θe＜30°)，相电流从中性点O侧向逆变器30侧(中性点→逆变器)流动的情况下，使相电流不平衡的情形。

通过第三实施方式中的指令电流设定处理，如图16的(a)所示，各相电流(的振幅)从控制开始时间点T10开始逐渐地增加。伴随于此，如图16的(b)所示，旋转电机40的转矩也从时间点T10开始逐渐地增加。

然后，在转子转动的时间点T11处，将各相电流I u、I v、Iw控制为不平衡并维持该状态。伴随于此，旋转电机40的转矩从达到上限转矩的时间点T11开始减少转矩并维持该状态。另外，在图16中，用实线表示相电流I u，用点划线表示相电流I v，用双点划线表示相电流Iw。

根据以上详述的本实施方式，能够得到以下效果。

控制装置70在转子转动时，判定为超过了上限转矩，并且以使各相的绕组41的相电流的振幅的大小不平衡的方式进行控制，以使之不进一步转动。具体而言，控制装置70获取转子的位置θe，并且基于各绕组41的相电流的方向和转子的位置θe，以使各绕组41的相电流不平衡的方式来决定下次以后的指令电流I u*(n+1)、I v*(n+1)、I w*(n+1)。例如，基于相电流的方向和转子的位置θe来决定增大三相中的振幅、减小三相中的振幅以及维持三相中的振幅。而且，对于增大振幅的绕组41，加上振幅增加量ΔIm/3，对于减小振幅的绕组41，减去振幅增加量ΔIm/3。由此，能够使相电流的大小不平衡，从而减少转矩。另外，由于所加减的振幅增加量ΔIm/3是相同的值，因此，能够维持指令电流I u*(n)、I v*(n)、I w*(n)的合计值。即，即使不减少合计值，也能够减少转矩。因此，能够更快地升温。

(第四实施方式)

基于图17，对第四实施方式中的指令电流设定处理进行说明。在第四实施方式中，采用第一实施方式中的基本结构，以与第一实施方式不同的结构为中心进行说明。

在开始图17所示的指令电流设定处理时，控制装置70获取车辆姿势信息，并且基于车辆姿势信息来决定上限转矩(步骤S400)。车辆姿势信息是用于基于车辆的倾斜来掌握车辆停止在怎样的坡度的道路上的信息。例如，在车辆停止在向下坡度的坡上的情况下，与停止在平地或向上坡度的坡上的情况相比，由于车辆的重量的影响，停车制动器保持转矩变小。即，即使旋转电机40的转矩较小，也容易向前方移动。因此，在步骤S400中，考虑到这一点，基于车辆姿态信息来决定上限转矩。

具体而言，向下坡度越大，上限转矩越小。另外，在本实施方式中，即使在向上坡度的坡的情况下，也设定为与平地的情况相同的上限转矩，但是在向上坡度的坡的情况下，也可以增大上限转矩。

接着，与步骤S101同样地，控制装置70对指令电流I m*(n)是否≥目标值I mref进行判定(步骤S401)。在第三实施方式中，有时根据上限转矩来改变电流限制范围，并且伴随于此，改变目标值I mref。即，随着上限转矩变小，有时以使旋转电机40的转矩不超过上限转矩的方式来减小目标值I mref。

在步骤S401的判定结果为肯定的情况下，与步骤S102同样地，控制装置70将目标值I mref设定为下次处理中的指令电流I m*(n+1)(步骤S402)。

另一方面，在步骤S401的判定结果为否定的情况下，控制装置70将本次的指令电流I m*与振幅增加量ΔI m相加后的值设定为下次处理中的指令电流I m*(n+1)(步骤S403)。在此，振幅增加量ΔI m至少设定为小于上限转矩的值。优选地，为了使升温速度不太慢，期望以通过多次(例如5～10次左右)的处理，使指令电流I m*达到目标值I mref的方式来设定振幅增加量ΔI m。因此，根据目标值I mref来改变振幅增加量ΔI m。

由此，如图18的(a)所示，流过中性点O的电流I R(的振幅)在电流控制范围内逐渐地增加。伴随于此，如图18的(b)所示，旋转电机40的转矩也逐渐地增加，但是能够不超过上限转矩。另外，与坡度为0％(用虚线表示其上限转矩)相比，在向下坡度变大(例如10％)时，上限转矩变小(用点划线表示)。

根据以上详述的本实施方式，能够得到以下效果。

控制装置70在车辆停止时，获取车辆姿势信息，并且基于车辆姿势信息来改变上限转矩。伴随于此，控制装置70在不超过上限转矩的电流限制范围内设定目标值Imref。由此，控制装置70在旋转电机40的转矩小于上限转矩的电流控制范围内，以使电流I R逐渐地增加的方式来控制电流。因此，在使车辆停止在向下坡度的坡道上的情况下，能够防止基于升温控制使车辆移动。

(第五实施方式)

基于图19，对第五实施方式中的指令电流设定处理进行说明。在第五实施方式中，采用第一实施方式中的基本结构，以与第一实施方式不同的结构为中心进行说明。

在开始图19所示的指令电流设定处理时，控制装置70决定振幅增加量ΔIm1和振幅减少量ΔIm2(步骤S500)。具体而言，控制装置70根据电池组20的状态(电池温度、SOC)、上限转矩、电流控制范围、目标值Imref等中的任一个值或它们的组合来决定振幅增加量ΔIm1即可。振幅增加量ΔI m1与第一实施方式中的振幅增加量ΔIm相同，是指每单位时间的振幅增加量(时间变化速率、增加率)。另外一方面，振幅减少量ΔIm2是指每单位时间的振幅减少量(时间变化速率、减少率)。在本实施方式中，作为振幅减少量ΔI m2，设定为与振幅增加量ΔIm1相同的值(ΔIm1＝ΔIm2)，但是也可以是不同的值。例如，作为振幅减少量ΔIm2，也可以设定为比振幅增加量ΔIm1小的值。

然后，与第一实施方式中的步骤S101同样地，控制装置70对指令电流Im*(n)是否≥目标值I mref进行判定(步骤S501)。

在步骤S501的判定结果为肯定的情况下，控制装置70对指令电流Im*(n)是否＝目标值Imref进行判定(步骤S501)。在步骤S502的判定结果为肯定的情况下，与步骤S102同样地，控制装置70将目标值I mref设定为下次处理中的指令电流I m*(n+1)(步骤S503)。然后，控制装置70结束指令电流设定处理。

另一方面，在步骤S502的判定结果为否定的情况下，控制装置70将从本次的指令电流I m*(n)中减去在步骤S500中决定的振幅减少量ΔI m2后的值设定为下次处理中的指令电流I m*(n+1)(步骤S504)。然后，控制装置70结束指令电流设定处理。

另一方面，在步骤S501的判定结果为否定的情况下，控制装置70将本次的指令电流I m*(n)与在步骤S500中决定的振幅增加量ΔI m1相加后的值设定为下次处理中的指令电流I m*(n+1)(步骤S505)。然后，控制装置70结束指令电流设定处理。

由此，如图20的(a)所示，能够任意地改变流过中性点O的电流I R(的振幅)的增加率(用虚线表示)。另外，在超过目标值I mref的情况下，能够任意地改变电流I R(的振幅)的减少率。

根据以上详述的本实施方式，能够得到以下效果。

能够基于电池组20的状态(电池温度、SOC)、上限转矩、电流控制范围、目标值Imref等的值来设定适当的振幅增加量ΔI m1。由此，能够迅速地使电流上升。另外，由于设定了适当的振幅增加量ΔI m1，因此，能够抑制超过旋转电机40的上限转矩。另外，由于能够设定振幅减少量ΔI m2，因此，在超过了目标值I mref的情况下，能够迅速地使下次以后的处理中的指令电流I m*(n+1)成为目标值I mref以下。

(上述实施方式的变形例)

也可以如以下说明地那样改变上述实施方式中的结构的一部分。以下，对变形例进行说明。

·在上述实施方式中，也可以彼此组合地实施。

·在上述实施方式中，如图21所示，也可以通过使直流电流流过电池组20来实施升温控制。另外，如图22所示，也可以使将直流电流和交流电流组合后的电流流过电池组20来实施升温控制。

·在上述实施方式中，采用了电池组20，但是也可以是单电池。

·在上述实施方式中，也可以对三相中的两相进行通断控制来实施升温PWM控制。

·在上述实施方式中，控制装置70也可以使电流经由逆变器30和绕组41在电容器31与电池组20之间流动。

·在上述第四实施方式的相电流不平衡控制中，通过加减上相同的振幅增加量ΔIm/3来使之不平衡，但是也可以将加上的振幅增加量和减去的振幅增加量设为不同的值。结果为不平衡即可。

虽然基于实施例对本公开进行了记述，但是应当理解，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、进而在它们中包含仅一个要素、其以上或其以下的其他组合、方式也属于本公开的范畴、思想范围。