FR3076964A1 - CONTROL DEVICE FOR POWER CONVERTER - Google Patents

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Abstract

Il est proposé un dispositif de commande (11) capable d’empêcher une batterie (2) montée sur un véhicule d’atteindre une surtension due à un courant généré lorsqu’un rotor de type à enroulement de champ avec aimants est dans un état non excité et de rotation élevée. Il est capable également de minimiser une réduction de rendement d’une opération de production de puissance et d’entraînement due au dégagement de chaleur. Une valeur de courant généré provoquée par la machine électrique tournante (12) et une valeur seuil de courant sont comparées. Un premier et un deuxième enroulement d’induit sont tous deux fixés à un état de court-circuit multiphasé lorsque la valeur de courant généré est supérieure ou égale à la valeur seuil de courant. Les premier et deuxième enroulements d’induit sont amenés à revenir à un état normal depuis l’état de court-circuit multiphasé lorsque la valeur de courant généré est zéro. Figure de l’abrégé : Figure 1There is provided a control device (11) capable of preventing a battery (2) mounted on a vehicle from attaining an overvoltage due to a current generated when a field-winding type rotor with magnets is in a non-state. excited and high rotation. It is also able to minimize a reduction in efficiency of a power generation and drive operation due to heat generation. A generated current value caused by the rotating electrical machine (12) and a current threshold value are compared. A first and a second armature winding are both set to a multiphase short circuit state when the generated current value is greater than or equal to the current threshold value. The first and second armature windings are returned to a normal state from the multiphase short circuit state when the generated current value is zero. Figure of the abstract: Figure 1

Description

[0001] Contexte de l’invention [0002] 1, Domaine de l’invention [0003] La présente invention concerne un dispositif de commande pour un convertisseur de puissance, qui est incorporé dans un moteur générateur configuré pour fonctionner comme un moteur électrique lorsqu’un moteur thermique est démarré et qu’un couple est assisté et pour fonctionner comme un générateur après le démarrage du moteur thermique.BACKGROUND OF THE INVENTION [0002] 1, Field of the Invention [0003] The present invention relates to a control device for a power converter, which is incorporated in a generator motor configured to operate as an electric motor when 'a heat engine is started and a couple is assisted and to function as a generator after starting the heat engine.

[0004] 2, Description de l’art connexe [0005] Un dispositif de commande pour un convertisseur de puissance, qui est incorporé dans un moteur générateur, est connecté entre une machine électrique tournante et chacune parmi une batterie et une charge électrique de véhicule. En outre, le dispositif de commande pour un convertisseur de puissance redresse un courant alternatif produit par la machine électrique tournante et convertit le courant alternatif redressé en un courant continu. Ensuite, le dispositif de commande pour un convertisseur de puissance fournit le courant continu obtenu après conversion à la batterie et à la charge électrique de véhicule.2, Description of the Related Art [0005] A control device for a power converter, which is incorporated in a generator motor, is connected between a rotary electric machine and each of a battery and an electric vehicle load. . In addition, the control device for a power converter rectifies an alternating current produced by the rotating electric machine and converts the rectified alternating current into direct current. Next, the control device for a power converter supplies the direct current obtained after conversion to the battery and to the electric load of the vehicle.

[0006] Depuis quelques années, on observe une demande croissante pour un plus grand courant de sortie au moment de la production de puissance et un plus grand couple de sortie au moment de l’entraînement. Comme technologie pour répondre à ces demandes, il a été proposé une machine électrique tournante comprenant un rotor dit de Lundell dans lequel des aimants permanents sont montés entre des pièces de pôles à griffes, ce qui a jusqu’ici été utilisé dans les véhicules grand public (par exemple, voir le brevet japonais n° 2548882).In recent years, there has been an increasing demand for a greater output current at the time of power production and a greater output torque at the time of training. As a technology to meet these demands, a rotary electric machine has been proposed comprising a so-called Lundell rotor in which permanent magnets are mounted between pieces of claw poles, which has hitherto been used in consumer vehicles (for example, see Japanese Patent No. 2,548,882).

[0007] Lorsqu’une soudaine variation de charge se produit, par exemple, un câble connecté entre le moteur générateur et la batterie se déconnecte pendant la production de puissance, une puissance excessive est temporairement générée, et une brusque surtension correspondant à une haute tension est potentiellement générée au niveau d’une portion de borne d’entrée/sortie du moteur générateur. Afin de supprimer la brusque surtension susmentionnée, il a été proposé un procédé impliquant d’allumer tous les éléments de commutation de sous-branche côté négatif ou de sous-branche côté positif d’un circuit en pont pour court-circuiter un enroulement d’induit (par exemple, voir le brevet japonais n° 3840880).When a sudden charge variation occurs, for example, a cable connected between the generator motor and the battery disconnects during power production, excessive power is temporarily generated, and a sudden overvoltage corresponding to a high voltage is potentially generated at a portion of the input / output terminal of the generator motor. In order to suppress the abrupt above-mentioned overvoltage, a method has been proposed which involves switching on all the negative side or positive side sub-branch switching elements of a bridge circuit in order to short-circuit a winding. induced (for example, see Japanese Patent No. 3,840,880).

[0008] En outre, lorsqu’un rotor de type à enroulement de champ avec aimants est utilisé, un courant de Foucault est généré dans les aimants permanents lorsque les aimants permanents montés sur le rotor passent à proximité d’un stator magnétisé par une force contre-électromotrice générée au moment du court-circuit. Par conséquent, les aimants permanents dégagent de la chaleur, et peuvent être démagnétisés. De ce fait, à titre de contre-mesure, il a été proposé un procédé impliquant de mettre, au moment d’une surtension, un premier enroulement d’induit et un deuxième enroulement d’induit dans un état de court-circuit multiphasé simultanément ou en plusieurs stades en conformité avec le nombre de tours, pour réduire ainsi le dégagement de chaleur (par exemple, voir le brevet japonais n° 6180601).In addition, when a field winding type rotor with magnets is used, an eddy current is generated in the permanent magnets when the permanent magnets mounted on the rotor pass near a stator magnetized by a force. electromotive generator generated at the time of the short circuit. Therefore, permanent magnets give off heat, and can be demagnetized. Therefore, as a countermeasure, a method has been proposed which involves putting, at the time of an overvoltage, a first armature winding and a second armature winding in a multiphase short-circuit state simultaneously. or in several stages in accordance with the number of turns, to thereby reduce the generation of heat (for example, see Japanese Patent No. 6,180,601).

[0009] Toutefois, l’art connexe présente les problèmes suivants.[0009] However, the related art presents the following problems.

[0010] Dans les procédés de l’art connexe décrits dans le brevet japonais n° 2548882, le brevet japonais n° 3840880 et le brevet japonais n° 6180601, une situation de surtension autre qu’une brusque surtension ne peut pas être détectée jusqu’à ce qu’une tension de la batterie montée sur le véhicule entre dans un état anormal. Par exemple, est considéré un cas dans lequel le convertisseur de puissance à induit suivant est utilisé. Le convertisseur de puissance à induit a une configuration simple, et il ne peut pas réaliser une commande d’affaiblissement de champ par rapport à un courant généré lorsque le rotor de type à enroulement de champ avec aimants est dans un état non excité et de rotation élevée.In the related art processes described in Japanese Patent No. 2,548,882, Japanese Patent No. 3,840,880 and Japanese Patent No. 6,180,601, an overvoltage situation other than a sudden overvoltage cannot be detected until 'that a battery voltage mounted on the vehicle enters an abnormal state. For example, consider a case in which the following armature power converter is used. The armature power converter has a simple configuration, and it cannot perform field weakening control with respect to a current generated when the field winding type rotor with magnets is in an unexcited and rotating state high.

[0011] Comme exemple de ce cas, on peut citer un convertisseur de puissance à induit configuré pour réaliser une commande de fourniture de puissance par l’utilisation d’ondes rectangulaires. Dans un tel convertisseur de puissance à induit de l’art connexe, une tension induite générée dans l’induit ne peut pas être supprimée. Par conséquent, dans le convertisseur de puissance à induit de l’art connexe, un courant généré circule et, par suite, le convertisseur de puissance à induit de l’art connexe ne peut pas faire face au problème avant que la batterie n’atteigne la surtension.As an example of this case, there may be mentioned an armature power converter configured to carry out a power supply control by the use of rectangular waves. In such an armature power converter of the related art, an induced voltage generated in the armature cannot be suppressed. Therefore, in the armature power converter of the related art, a generated current flows and, therefore, the armature power converter of the related art cannot cope with the problem before the battery reaches overvoltage.

[0012] En outre, le brevet japonais n° 2548882, le brevet japonais n° 3840880 et le brevet japonais n° 6180601 n’envisagent aucunement de prendre des mesures visant à revenir, depuis l’état de surtension. Par conséquent, lorsque l’état de court-circuit multiphasé se maintient comme dans le brevet japonais n° 2548882, le brevet japonais n° 3840880 et le brevet japonais n° 6180601, les éléments de commutation et les enroulements d’induit dégagent de la chaleur. Par conséquent, le rendement au moment de la production de puissance et de l’entraînement peut ensuite être réduit.In addition, Japanese Patent No. 2,548,882, Japanese Patent No. 3,840,880 and Japanese Patent No. 6,180,601 in no way contemplate taking steps to return from the state of overvoltage. Therefore, when the state of multi-phase short circuit is maintained as in Japanese patent No. 2548882, Japanese patent No. 3840880 and Japanese patent No. 6180601, the switching elements and armature windings release heat. As a result, the yield during power generation and training can then be reduced.

Résumé de l’invention [0013] La présente invention a été réalisée afin de résoudre les problèmes susmentionnés, et propose un dispositif de commande pour un convertisseur de puissance qui est capable d’empêcher une batterie montée sur un véhicule d’atteindre une surtension lorsqu’un rotor de type à enroulement de champ avec aimants est dans un état non excité et de rotation élevée, et également capable de supprimer une réduction de rendement d’entraînement et de production de puissance due au dégagement de chaleur par la suite.Summary of the Invention The present invention has been made in order to solve the above-mentioned problems, and provides a control device for a power converter which is capable of preventing a battery mounted on a vehicle from reaching an overvoltage when A field winding type rotor with magnets is in an unexcited state of high rotation, and also capable of suppressing a reduction in drive efficiency and power generation due to heat generation thereafter.

[0014] Selon un mode de réalisation de la présente invention, il est proposé un dispositif de commande pour un convertisseur de puissance, le dispositif de commande comprenant une unité de commande, qui est configurée pour commander un convertisseur de puissance configuré pour convertir un courant alternatif produit par une machine électrique tournante en un courant continu pour alimenter une batterie, la machine électrique tournante comprenant : un induit comprenant un premier enroulement d’induit et un deuxième enroulement d’induit ; et un rotor de type à enroulement de champ avec aimants, l’unité de commande étant configurée pour : comparer, lorsque le rotor de type à enroulement de champ est dans un état non excité, une valeur de courant généré produit par la machine électrique tournante et une valeur seuil de courant fixée à l’avance pour détecter un état de rotation élevée de la machine électrique tournante ; mettre à la fois le premier enroulement d’induit et le deuxième enroulement d’induit dans un état de court-circuit multiphasé lorsque la valeur de courant généré est supérieure ou égale à la valeur seuil de courant ; mettre l’un du premier enroulement d’induit et du deuxième enroulement d’induit dans l’état de court-circuit multiphasé lorsque la valeur de courant généré est inférieure à la valeur seuil de courant et est supérieure à zéro ; et amener le premier enroulement d’induit et le deuxième enroulement d’induit à revenir à un état normal depuis l’état de courtcircuit multiphasé lorsque la valeur de courant généré est zéro.According to an embodiment of the present invention, there is provided a control device for a power converter, the control device comprising a control unit, which is configured to control a power converter configured to convert a current an alternating current produced by a rotary electric machine in direct current for supplying a battery, the rotary electric machine comprising: an armature comprising a first armature winding and a second armature winding; and a field winding type rotor with magnets, the control unit being configured to: compare, when the field winding type rotor is in an unexcited state, a value of generated current produced by the rotary electric machine and a current threshold value set in advance for detecting a high state of rotation of the rotary electric machine; placing both the first armature winding and the second armature winding in a multi-phase short-circuit state when the current value generated is greater than or equal to the current threshold value; bringing one of the first armature winding and the second armature winding into the multi-phase short-circuit state when the current value generated is less than the current threshold value and is greater than zero; and causing the first armature winding and the second armature winding to return to a normal state from the multiphase short-circuit state when the generated current value is zero.

[0015] En outre, selon un mode de réalisation de la présente invention, il est proposé un dispositif de commande pour un convertisseur de puissance, le dispositif de commande comprenant une unité de commande, qui est configurée pour commander un convertisseur de puissance configuré pour convertir un courant alternatif produit par une machine électrique tournante en un courant continu pour alimenter une batterie, la machine électrique tournante comprenant : un induit comprenant un premier enroulement d’induit et un deuxième enroulement d’induit ; et un rotor de type à enroulement de champ avec aimants, l’unité de commande étant configurée pour : acquérir des résultats de détection de tensions triphasées du premier enroulement d’induit et de tensions triphasées du deuxième enroulement d’induit lorsque le rotor de type à enroulement de champ est dans un état non excité ; calculer une valeur maximale des tensions triphasées d’un enroulement d’induit, qui est l’un du premier enroulement d’induit et du deuxième enroulement d’induit, dans une durée fixée comme une période de temps qui est supérieure ou égale à une période d’angle électrique des tensions triphasées, et mettre l’enroulement d’induit dans un état de court-circuit multiphasé lorsque la valeur maximale est supérieure ou égale à une valeur de détermination de court-circuit fixée à l’avance ; calculer une valeur maximale des tensions triphasées d’un autre enroulement d’induit dans un état dans lequel l’enroulement d’induit est dans l’état de court-circuit multiphasé, et mettre, en outre, l’autre enroulement d’induit dans l’état de court-circuit multiphasé lorsque la valeur maximale est supérieure ou égale à une valeur de détermination de court-circuit fixée à l’avance ; éteindre une sous-branche côté négatif d’une phase quelconque de l’enroulement d’induit dans un état dans lequel l’enroulement d’induit est dans l’état de court-circuit multiphasé pour déterminer une valeur de crête d’une tension de phase, et amener l’enroulement d’induit à revenir à un état normal depuis l’état de courtcircuit multiphasé lorsque la valeur de crête est inférieure à la valeur de détermination de court-circuit ; et éteindre une sous-branche côté négatif d’une phase quelconque de l’autre enroulement d’induit dans un état dans lequel l’autre enroulement d’induit est dans l’état de court-circuit multiphasé pour déterminer une valeur de crête d’une tension de phase, et amener l’autre enroulement d’induit à revenir à l’état normal depuis l’état de court-circuit multiphasé lorsque la valeur de crête est inférieure à la valeur de détermination de court-circuit.In addition, according to an embodiment of the present invention, there is provided a control device for a power converter, the control device comprising a control unit, which is configured to control a power converter configured for converting an alternating current produced by a rotary electric machine into a direct current for supplying a battery, the rotary electric machine comprising: an armature comprising a first armature winding and a second armature winding; and a field winding type rotor with magnets, the control unit being configured to: acquire results of detection of three-phase voltages of the first armature winding and three-phase voltages of the second armature winding when the type rotor field winding is in an unexcited state; calculating a maximum value of the three-phase voltages of an armature winding, which is one of the first armature winding and the second armature winding, in a fixed duration as a period of time which is greater than or equal to one electric angle period of the three-phase voltages, and putting the armature winding in a multi-phase short-circuit state when the maximum value is greater than or equal to a short-circuit determination value fixed in advance; calculate a maximum value of the three-phase voltages of another armature winding in a state in which the armature winding is in the state of multi-phase short-circuit, and furthermore put the other armature winding in the multi-phase short-circuit state when the maximum value is greater than or equal to a predetermined short-circuit determination value; extinguish a negative side sub-branch of any phase of the armature winding in a state in which the armature winding is in the multiphase short-circuit state to determine a peak value of a voltage phase, and causing the armature winding to return to a normal state from the multi-phase short-circuit state when the peak value is less than the short-circuit determination value; and switching off a negative side sub-branch of any phase of the other armature winding in a state in which the other armature winding is in the multiphase short-circuit state to determine a peak value d 'a phase voltage, and causing the other armature winding to return to the normal state from the multiphase short-circuit state when the peak value is less than the short-circuit determination value.

[0016] Selon la présente invention, un traitement consistant à réaliser un court-circuit multiphasé est exécuté rapidement en conformité avec le résultat de détection du courant généré. De cette manière, il est proposé une configuration capable d’empêcher la surtension de la batterie et capable de revenir à un état normal après que le traitement devient mutile. Par conséquent, il est possible d’empêcher la batterie montée sur un véhicule d’atteindre la surtension lorsque le rotor de type à enroulement de champ avec aimants est dans l’état non excité et de rotation élevée, et de minimiser la réduction de rendement d’une opération de production de puissance et d’entraînement due au dégagement de chaleur par la suite.According to the present invention, a processing consisting in producing a multiphase short circuit is executed quickly in accordance with the detection result of the current generated. In this way, a configuration is proposed capable of preventing the battery overvoltage and capable of returning to a normal state after the treatment becomes mutilated. Therefore, it is possible to prevent the battery mounted on a vehicle from reaching the overvoltage when the field winding type rotor with magnets is in the non-excited and high-rotating state, and to minimize the reduction in efficiency. a power generation and drive operation due to heat generation thereafter.

Brève description des dessins [0017] [fig-1] est un diagramme explicatif pour illustrer des configurations d’un système de véhicule comprenant un moteur générateur et le moteur générateur dans un premier mode de réalisation de la présente invention ;Brief Description of the Drawings [fig-1] is an explanatory diagram for illustrating configurations of a vehicle system comprising a generator engine and the generator engine in a first embodiment of the present invention;

[0018] [fig.2] est un diagramme de forme externe d’un rotor à incorporer dans une machine électrique tournante dans le premier mode de réalisation de la présente invention ;[Fig.2] is a diagram of the external shape of a rotor to be incorporated in a rotary electrical machine in the first embodiment of the present invention;

[0019] [fig.3] est un diagramme pour illustrer une configuration interne du moteur générateur dans le premier mode de réalisation de la présente invention ;[Fig.3] is a diagram to illustrate an internal configuration of the generator engine in the first embodiment of the present invention;

[0020] [fig.4] est un diagramme pour illustrer une configuration interne d’un dispositif de commande selon le premier mode de réalisation de la présente invention.[Fig.4] is a diagram to illustrate an internal configuration of a control device according to the first embodiment of the present invention.

[0021] [fig.5] est un diagramme pour illustrer une carte de valeur estimée de courant généré à utiliser dans un traitement d’estimation réalisé par une unité d’estimation de courant généré dans le premier mode de réalisation de la présente invention ;[Fig.5] is a diagram to illustrate a map of estimated value of generated current to be used in an estimation processing carried out by a current estimation unit in the first embodiment of the present invention;

[0022] [fig.6] la fig. 6A est un diagramme explicatif pour illustrer une série de procédés de commande de court-circuit multiphasé dans le premier mode de réalisation de la présente invention ;[Fig.6] fig. 6A is an explanatory diagram for illustrating a series of multi-phase short circuit control methods in the first embodiment of the present invention;

[0023] [fig.6] la fig. 6B est un diagramme explicatif pour illustrer une série de procédés de commande de court-circuit multiphasé dans le premier mode de réalisation de la présente invention ;[Fig.6] fig. 6B is an explanatory diagram for illustrating a series of multi-phase short circuit control methods in the first embodiment of the present invention;

[0024] [fig-6] la fig. 6C est un diagramme explicatif pour illustrer une série de procédés de commande de court-circuit multiphasé dans le premier mode de réalisation de la présente invention ;[Fig-6] fig. 6C is an explanatory diagram for illustrating a series of multi-phase short-circuit control methods in the first embodiment of the present invention;

[0025] [fig.7] est un diagramme pour illustrer une configuration interne d’un dispositif de commande selon un deuxième mode de réalisation de la présente invention ;[Fig.7] is a diagram to illustrate an internal configuration of a control device according to a second embodiment of the present invention;

[0026] [fig.8] est un graphique pour illustrer un exemple de détection de crête de tension de phase réalisé par une unité de détermination d’état de production de puissance dans le deuxième mode de réalisation de la présente invention ;[Fig. 8] is a graph to illustrate an example of phase voltage peak detection performed by a power production state determination unit in the second embodiment of the present invention;

[0027] [fig.9] est un organigramme pour illustrer une série d’étapes de traitement exécutées par l’unité de détermination d’état de production de puissance dans le deuxième mode de réalisation de la présente invention.[Fig. 9] is a flow chart for illustrating a series of processing steps performed by the power generation state determination unit in the second embodiment of the present invention.

Description des modes de réalisation [0028] à présent, on décrit des dispositifs de commande pour un convertisseur de puissance selon des exemples de modes de réalisation de la présente invention en référence aux dessins.DESCRIPTION OF THE EMBODIMENTS Now, control devices for a power converter are described according to examples of embodiments of the present invention with reference to the drawings.

[0029] Premier mode de réalisation [0030] La figure 1 est un diagramme explicatif pour illustrer des configurations d’un système de véhicule comprenant un moteur générateur et le moteur générateur dans un premier mode de réalisation de la présente invention. Sur la figure 1, un moteur générateur 1 est connecté à un moteur à combustion interne 3 via des moyens de transmission de puissance 4, par exemple, une courroie. En outre, le moteur générateur 1 comporte une borne B servant de borne d’entrée/sortie côté haut potentiel et une borne E servant de borne d’entrée/sortie côté bas potentiel. La borne B est connectée à une borne côté plus d’une batterie 2, et la borne E est connectée à une borne côté moins de la batterie 2.First embodiment [0030] FIG. 1 is an explanatory diagram for illustrating configurations of a vehicle system comprising a generator engine and the generator engine in a first embodiment of the present invention. In FIG. 1, a generator engine 1 is connected to an internal combustion engine 3 via power transmission means 4, for example, a belt. In addition, the generator motor 1 comprises a terminal B serving as an input / output terminal on the high potential side and a terminal E serving as an input / output terminal on the low potential side. Terminal B is connected to a terminal on the plus side of battery 2, and terminal E is connected to a terminal on the minus side of battery 2.

[0031] Le moteur générateur 1 comporte un convertisseur de puissance 11 et une machine électrique tournante 12. Le convertisseur de puissance 11 comporte une unité de conversion de courant de champ 112, une unité de conversion de courant d’induit 113, un dispositif de commande 111 correspondant à une unité de commande configurée pour commander ces unités de conversion de courant, un capteur de courant de champ 114 configuré pour détecter un courant de champ, un capteur de tension de borne B 115 configuré pour détecter une tension de la borne B, et un capteur de détection de courant de borne B configuré pour détecter un courant circulant à travers la borne B.The generator motor 1 comprises a power converter 11 and a rotating electrical machine 12. The power converter 11 comprises a field current conversion unit 112, an armature current conversion unit 113, a device for control 111 corresponding to a control unit configured to control these current conversion units, a field current sensor 114 configured to detect a field current, a terminal B voltage sensor 115 configured to detect a voltage of terminal B , and a terminal B current detection sensor configured to detect a current flowing through terminal B.

[0032] La machine électrique tournante 12 comporte un enroulement de champ 121 configuré pour permettre au courant de champ de le traverser pour générer un flux magnétique de champ, deux paires d’enroulements d’induit 122 et 123, et un capteur de position 124. Comme capteur de position 124, un capteur à effet Hall ou un résolveur est généralement utilisé.The rotary electrical machine 12 includes a field winding 121 configured to allow the field current to pass through it to generate a magnetic field flux, two pairs of armature windings 122 and 123, and a position sensor 124 As the position sensor 124, a Hall effect sensor or a resolver is generally used.

[0033] On décrit, ensuite, une forme externe d’un rotor à incorporer dans la machine électrique tournante 12. La figure 2 est un diagramme de forme externe du rotor à incorporer dans la machine électrique tournante 12 dans le premier mode de réalisation de la présente invention.Next, an external shape of a rotor to be incorporated into the rotary electrical machine 12 is described. FIG. 2 is a diagram of the external shape of the rotor to be incorporated into the rotary electrical machine 12 in the first embodiment of the present invention.

[0034] Le rotor illustré sur la figure 2 comporte un noyau de rotor ayant sur sa périphérie externe une pluralité de pièces de pôles à griffes côté positif 201 et de pièces de pôles à griffes côté négatif 202, et des aimants permanents 203. L’enroulement de champ 121 est enroulé autour du noyau de rotor. Chacun des aimants permanents 203 est aimanté dans une direction telle à réduire un flux magnétique de fuite entre la pièce de pôles à griffes côté positif 201 et la pièce de pôles à griffes côté négatif 202 adjacentes. La machine électrique tournante 12 produit de la puissance en faisant tourner le rotor dans un état dans lequel un flux magnétique de champ est généré dans l’enroulement de champ 121 de sorte qu’une tension induite soit générée dans les enroulements d’induit.The rotor illustrated in Figure 2 includes a rotor core having on its outer periphery a plurality of pole pieces with claws on the positive side 201 and clawed pole pieces on the negative side 202, and permanent magnets 203. The field winding 121 is wrapped around the rotor core. Each of the permanent magnets 203 is magnetized in a direction such as to reduce a magnetic flux of leakage between the piece of claw poles on the positive side 201 and the claw pole piece of negative side 202 adjacent. The rotating electrical machine 12 produces power by rotating the rotor in a state in which a magnetic field flux is generated in the field winding 121 so that an induced voltage is generated in the armature windings.

[0035] L’unité de conversion de courant de champ 112 fonctionne sur la base d’un ordre, provenant du dispositif de commande 111, d’éteindre ou d’allumer un élément de commutation. Le dispositif de commande 111 exécute une commande PWM pour commander l’élément de commutation de l’unité de conversion de courant de champ 112, et permet au courant de champ de traverser l’enroulement de champ 121. Comme unité de conversion de courant de champ 112, un circuit en demi-pont formé de MOSLET est généralement utilisé.The field current conversion unit 112 operates on the basis of an order from the control device 111 to turn off or turn on a switching element. The controller 111 performs a PWM command to control the switching element of the field current conversion unit 112, and allows the field current to flow through the field winding 121. As the current conversion unit field 112, a half-bridge circuit formed by MOSLET is generally used.

[0036] L’unité de conversion de courant d’induit 113 fonctionne sur la base d’un signal de grille provenant du dispositif de commande 111. L’unité de conversion de courant d’induit 113 redresse des courants d’induit circulant à travers l’enroulement d’induit 122 et l’enroulement d’induit 123 pour produire de la puissance. La puissance produite est fournie à la batterie et à d’autres charges électriques de véhicule.The armature current conversion unit 113 operates on the basis of a gate signal from the control device 111. The armature current conversion unit 113 rectifies armature currents flowing at through the armature winding 122 and the armature winding 123 to generate power. The power produced is supplied to the battery and other electrical vehicle loads.

[0037] La figure 3 est un diagramme pour illustrer une configuration interne du moteur générateur 1 dans le premier mode de réalisation de la présente invention. L’unité de conversion de courant d’induit 113 comporte, en conformité avec les configurations des enroulements d’induit, un total de deux circuits d’un pont triphasé comprenant des branches 301 à 303 pour trois phases parmi une phase U, une phase V et une phase W, et un pont triphasé comprenant des branches 304 à 306 pour trois phases parmi une phase X, une phase Y et une phase Z.Figure 3 is a diagram to illustrate an internal configuration of the generator engine 1 in the first embodiment of the present invention. The armature current conversion unit 113 comprises, in accordance with the configurations of the armature windings, a total of two circuits of a three-phase bridge comprising branches 301 to 303 for three phases among a phase U, a phase V and a phase W, and a three-phase bridge comprising branches 304 to 306 for three phases among a phase X, a phase Y and a phase Z.

[0038] En outre, l’unité de conversion de courant d’induit 113 comporte un UH 301a, un VH 302a et un WH 303a en tant que MOSFET de sous-branches côté positif de l’enroulement d’induit 122, et comporte un UL 301b, un VL 302b et un WL 303b en tant que MOSFET de sous-branches côté négatif de l’enroulement d’induit 122. De façon similaire, l’unité de conversion de courant d’induit 113 comporte un XH 304a, un YH 305a et un ZH 306a en tant que MOSFET de sous-branches côté positif de l’enroulement d’induit 123, et comporte un XL 304b, un YL 305b et un ZL 306b en tant que MOSFET de sous-branches côté négatif de l’enroulement d’induit 123.In addition, the armature current conversion unit 113 comprises a UH 301a, a VH 302a and a WH 303a as a MOSFET of sub-branches on the positive side of the armature winding 122, and comprises a UL 301b, a VL 302b and a WL 303b as sub-branch MOSFETs on the negative side of the armature winding 122. Similarly, the armature current conversion unit 113 comprises an XH 304a, a YH 305a and a ZH 306a as sub-branch MOSFET on the positive side of the armature winding 123, and comprises an XL 304b, a YL 305b and a ZL 306b as a sub-branch MOSFET on the negative side of armature winding 123.

[0039] Ces MOSFET sont chacun allumés et éteints sur la base du signal de grille provenant du dispositif de commande 111. La configuration de circuit et le procédé de production de puissance eux-mêmes sont des technologies connues, ce qui explique l’omission ici d’une description détaillée plus avant de ceux-ci.These MOSFETs are each turned on and off based on the gate signal from the control device 111. The circuit configuration and the power generation process themselves are known technologies, which explains the omission here. a more detailed description of these.

[0040] Ensuite, en référence aux figures 4 à 6C, un fonctionnement réalisé pendant une détection de courant généré dans le premier mode de réalisation est décrit en détail. La figure 4 est un diagramme pour illustrer une configuration interne du dispositif de commande 111 selon le premier mode de réalisation de la présente invention.Next, with reference to FIGS. 4 to 6C, an operation carried out during detection of the current generated in the first embodiment is described in detail. FIG. 4 is a diagram for illustrating an internal configuration of the control device 111 according to the first embodiment of the present invention.

[0041] Le dispositif de commande 111 illustré sur la figure 4 comporte une unité de détection de tension de borne B 401, une unité de détection de vitesse de rotation 402, une unité de détection de courant de champ 403, une unité d’estimation de courant généré 404, une unité de détermination de valeur seuil de valeur estimée de courant généré 405, une unité de commande de court-circuit de sous-branche côté négatif 406, et un pilote de grille 407.The control device 111 illustrated in FIG. 4 comprises a terminal B voltage detection unit 401, a rotation speed detection unit 402, a field current detection unit 403, an estimation unit of generated current 404, a threshold value determination unit of estimated value of generated current 405, a negative side sub-branch short-circuit control unit 406, and a gate driver 407.

[0042] L’unité de détection de tension de borne B 401 détecte une tension de borne B VB. L’unité de détection de vitesse de rotation 402 détecte une vitesse de rotation N. L’unité de détection de courant de champ 403 détecte un courant de champ IF. L’unité d’estimation de courant généré 404 estime une valeur de courant généré IGEN sur la base de la tension de borne B VB, de la vitesse de rotation N et du courant de champ IF lorsque l’enroulement de champ 121 est dans un état non excité et que le rotor est dans un état de rotation élevée.The terminal B voltage detection unit 401 detects a terminal voltage BV B. The rotation speed detection unit 402 detects a rotation speed N. The field current detection unit 403 detects a field current I F. The generated current estimation unit 404 estimates a generated current value I GEN based on the terminal voltage BV B , the rotational speed N and the field current I F when the field winding 121 is in an unexcited state and that the rotor is in a state of high rotation.

[0043] La figure 5 est un diagramme pour illustrer une carte de valeur estimée de courant généré à utiliser dans un traitement d’estimation réalisé par l’unité d’estimation de courant généré 404 dans le premier mode de réalisation de la présente invention. L’exemple illustré sur la figure 5 représente un cas dans lequel une relation de la valeur estimée de courant généré par rapport à la vitesse de rotation est montrée sous la forme d’une carte pour chacune d’une pluralité de tensions de borne B VB = V\, V2, V3, ···. Lorsqu’il existe une telle carte, l’unité d’estimation de courant généré 404 peut obtenir la valeur estimée de courant généré en référence à la carte sur la base de la tension de borne B VB et de la vitesse de rotation N.Figure 5 is a diagram to illustrate a map of estimated current generated value to be used in an estimation processing performed by the generated current estimation unit 404 in the first embodiment of the present invention. The example illustrated in FIG. 5 represents a case in which a relation of the estimated value of current generated with respect to the speed of rotation is shown in the form of a map for each of a plurality of terminal voltages BV B = V \, V 2 , V 3 , ···. When such a card exists, the generated current estimation unit 404 can obtain the estimated value of generated current with reference to the card on the basis of the terminal voltage BV B and the rotation speed N.

[0044] Ensuite, l’unité de détermination de valeur seuil de valeur estimée de courant généré 405 détermine si la valeur de courant généré IGEN est supérieure ou égale à une valeur seuil ITH fixée à l’avance ou inférieure à la valeur seuil ITH, et détermine si un courant circule ou non (IGEN = 0) lorsque la valeur de courant généré IGEN est inférieure à la valeur seuil ITH. Lorsque l’unité de détermination de valeur seuil de valeur estimée de courant généré 405 détermine que ITH < IGEN est satisfait, l’unité de commande de court-circuit de sous-branche côté négatif 406 fournit en entrée, au pilote de grille 407, des ordres pour allumer tous parmi l’UL 301b, le VL 302b, le WL 303b, le XL 304b, le YL 305b et le ZL 306b qui sont des MOSEET des sous-branches côté négatif à la fois de l’enroulement d’induit 122 et de l’enroulement d’induit 123.Then, the unit for determining the threshold value of the estimated value of the generated current 405 determines whether the value of the generated current I GEN is greater than or equal to a threshold value I TH fixed in advance or less than the threshold value. I TH , and determines whether a current flows or not (I GEN = 0) when the value of generated current I GEN is less than the threshold value I TH . When the threshold value determination unit of estimated current value generated 405 determines that I TH <I GEN is satisfied, the negative side sub-branch short-circuit control unit 406 supplies the gate driver with an input 407, commands to switch on all of the UL 301b, the VL 302b, the WL 303b, the XL 304b, the YL 305b and the ZL 306b which are MOSEETs of the negative side sub-branches of both the winding d armature 122 and armature winding 123.

[0045] En outre, lorsque l’unité de détermination de valeur seuil de valeur estimée de courant généré 405 détermine que 0 < IGEN < ITH est satisfait, l’unité de commande de court-circuit de sous-branche côté négatif 406 fournit en entrée, au pilote de grille 407, des ordres pour n’allumer que l’un d’un groupe constitué par l’UL 301b, le VL 302b et le WL 303b, qui sont des MOSEET des sous-branches côté négatif de l’enroulement d’induit 122, et un groupe constitué par le XL 304b, le YL 305b et le ZL 306b, qui sont des MOSEET des sous-branches côté négatif de l’enroulement d’induit 123.In addition, when the threshold value determination unit for the estimated current value generated 405 determines that 0 <I GEN <I TH is satisfied, the negative side sub-branch short-circuit control unit 406 supplies as input, to the grid pilot 407, orders to switch on only one of a group constituted by UL 301b, VL 302b and WL 303b, which are MOSEETs of sub-branches on the negative side of armature winding 122, and a group consisting of XL 304b, YL 305b and ZL 306b, which are MOSEETs of the negative side sub-branches of armature winding 123.

[0046] Les figures 6A à 6C sont des diagrammes explicatifs pour illustrer une série de procédés de commande de court-circuit multiphasé dans le premier mode de réalisation de la présente invention. La figure 6A représente un changement temporel de la vitesse de rotation N, la figure 6B représente un changement temporel de la valeur estimée de courant généré, et la figure 6C représente l’état de marche (court-circuit)/d’arrêt (éteint) des MOSEET des sous-branches côté négatif de l’enroulement d’induit 122 et de l’enroulement d’induit 123. Les figures 6A à 6C illustrent un cas dans lequel, lorsque 0 < IGEN < ITH est satisfait, les MOSEET des sousbranches côté négatif de l’enroulement d’induit 122 sont court-circuités.Figures 6A to 6C are explanatory diagrams to illustrate a series of multi-phase short-circuit control methods in the first embodiment of the present invention. FIG. 6A represents a temporal change in the rotational speed N, FIG. 6B represents a temporal change in the estimated value of generated current, and FIG. 6C represents the operating state (short circuit) / off state (off ) MOSEETs of the negative side sub-branches of the armature winding 122 and the armature winding 123. FIGS. 6A to 6C illustrate a case in which, when 0 <I GEN <I TH is satisfied, the MOSEET of the negative side sub-branches of the armature winding 122 are short-circuited.

[0047] En outre, lorsque l’unité de détermination de valeur seuil de valeur estimée de courant généré 405 détermine que IGEN = 0 (pas de production de puissance) est satisfait, l’unité de commande de court-circuit de sous-branche côté négatif 406 fournit en entrée, au pilote de grille 407, des ordres d’éteindre tous parmi l’UL 301b, le VL 302b, le WL 303b, le XL 304b, le YL 305b et le ZL 306b, qui sont des MOSEET des sous-branches côté négatif de l’enroulement d’induit 122.In addition, when the threshold value determination unit of estimated current value generated 405 determines that I GEN = 0 (no power production) is satisfied, the sub-short-circuit control unit negative side branch 406 supplies the gate pilot 407 with orders to extinguish all of the UL 301b, the VL 302b, the WL 303b, the XL 304b, the YL 305b and the ZL 306b, which are MOSEETs sub-branches on the negative side of the armature winding 122.

[0048] Le pilote de grille 407 amplifie un ordre reçu de l’unité de commande de courtcircuit de sous-branche côté négatif 406 pour obtenir un signal de grille, et délivre en sortie le signal de grille pour allumer ou éteindre un MOSFET 408 à piloter.The gate pilot 407 amplifies an order received from the negative side sub-branch short-circuit control unit 406 to obtain a gate signal, and outputs the gate signal to switch on or off a MOSFET 408 at fly.

[0049] Lorsque l’enroulement d’induit 122 et l’enroulement d’induit 123 sont dans l’état de court-circuit multiphasé, le courant effectivement généré est réduit. Toutefois, l’unité d’estimation de courant généré 404 se réfère à la carte créée sur la base de la valeur de sortie au moment d’une production de puissance normale pour obtenir la valeur estimée de courant généré. Par conséquent, cela empêche, lorsque le courant généré est réduit au moment d’un court-circuit multiphasé, que les MOSFET des sous-branches côté négatif soient inintentionnellement éteints pour supprimer le court-circuit multiphasé. à titre d’exemple de la réduction de courant généré au moment du courtcircuit multiphasé, on peut citer un cas dans lequel le courant généré devient nul au même moment que le court-circuit multiphasé d’un enroulement d’induit.When the armature winding 122 and the armature winding 123 are in the multi-phase short-circuit state, the current actually generated is reduced. However, the generated current estimation unit 404 refers to the map created on the basis of the output value at the time of normal power production to obtain the estimated value of generated current. Consequently, this prevents, when the current generated is reduced during a multiphase short-circuit, that the MOSFETs of the negative side sub-branches are unintentionally extinguished to eliminate the multiphase short-circuit. as an example of the reduction in current generated at the time of the multiphase short-circuit, one can cite a case in which the current generated becomes zero at the same time as the multiphase short-circuit of an armature winding.

[0050] Comme décrit ci-dessus, selon le premier mode de réalisation, il est proposé une configuration dans laquelle le court-circuit multiphasé peut être réalisé avant que la batterie n’atteigne un état de surtension lorsqu’un courant généré circule en raison d’une rotation élevée bien que l’enroulement de champ soit dans un état non excité. Par conséquent, la batterie peut être empêchée d’atteindre la surtension à l’avance.As described above, according to the first embodiment, a configuration is proposed in which the multiphase short-circuit can be produced before the battery reaches an overvoltage state when a generated current flows due high rotation although the field winding is in an unexcited state. As a result, the battery can be prevented from reaching the overvoltage in advance.

[0051] Lorsque les MOSFET des sous-branches côté négatif sont dans l’état de court-circuit multiphasé, un courant de reflux est généré dans l’enroulement d’induit et les MOSFET des sous-branches côté négatif en raison du flux magnétique provoqué par le rotor. Par conséquent, de la chaleur est dégagée au niveau de cette portion. Afin de faire face à un tel problème, selon le premier mode de réalisation, il est proposé une configuration dans laquelle le court-circuit multiphasé est réalisé en plusieurs stades en conformité avec la quantité de production de puissance estimée, pour ainsi revenir à l’état normal (tous les MOSFET sont éteints) lorsqu’aucun courant n’est généré. Par conséquent, le rendement au moment de l’entraînement et de la production de puissance peut être amélioré en raison de la réduction de dégagement de chaleur.When the MOSFETs of the negative side sub-branches are in the multi-phase short-circuit state, a reflux current is generated in the armature winding and the MOSFETs of the negative side sub-branches due to the magnetic flux caused by the rotor. Therefore, heat is given off at this portion. In order to cope with such a problem, according to the first embodiment, a configuration is proposed in which the multiphase short-circuit is produced in several stages in accordance with the estimated quantity of power production, thus returning to the normal state (all MOSFETs are off) when no current is generated. As a result, the efficiency during training and power generation can be improved due to the reduction in heat generation.

[0052] Deuxième mode de réalisation [0053] On décrit un deuxième mode de réalisation de la présente invention en référence à la figure 7 en comparaison au premier mode de réalisation susmentionné, concernant un exemple spécifique avec un procédé différent de détection de courant généré et un procédé de commande différent pendant la détection.Second embodiment A second embodiment of the present invention is described with reference to FIG. 7 in comparison with the first above-mentioned embodiment, concerning a specific example with a different method for detecting generated current and a different control method during detection.

[0054] La figure 7 est un diagramme pour illustrer une configuration interne du dispositif de commande 111 selon le deuxième mode de réalisation de la présente invention. Le dispositif de commande 111 illustré sur la figure 7 comporte l’unité de détection de tension de borne B 401, l’unité de commande de court-circuit de sous-branche côté négatif 406, le pilote de grille 407, une unité de détection de tension de phase 701, et une unité de détermination d’état de production de puissance 702.Figure 7 is a diagram to illustrate an internal configuration of the control device 111 according to the second embodiment of the present invention. The control device 111 illustrated in FIG. 7 comprises the terminal voltage detection unit B 401, the negative side sub-branch short-circuit control unit 406, the gate driver 407, a detection unit phase voltage 701, and a power generation state determining unit 702.

[0055] L’unité de détection de tension de phase 701 détecte une tension de phase entre la masse (GND) et un point milieu de chacune des branches 301 à 306 de la phase U, de la phase V, de la phase W, de la X phase, de la phase Y et de la phase Z des deux circuits en pont triphasés. Le point milieu signifie ici un point entre la sous-branche côté positif et la sous-branche côté négatif.The phase voltage detection unit 701 detects a phase voltage between ground (GND) and a midpoint of each of the branches 301 to 306 of phase U, phase V, phase W, of the X phase, of the Y phase and of the Z phase of the two three-phase bridge circuits. The midpoint here means a point between the positive side sub-branch and the negative side sub-branch.

[0056] L’unité de détermination d’état de production de puissance 702 acquiert la tension de borne B VB détectée par l’unité de détection de tension de borne B 401 et chaque tension de phase détectée par l’unité de détection de tension de phase 701. Ensuite, en référence à la figure 8, un traitement spécifique réalisé par l’unité de détermination d’état de production de puissance 702 est décrit. La figure 8 est un graphique pour montrer un exemple de détection de crête de tension de phase réalisée par l’unité de détermination d’état de production de puissance 702 dans le deuxième mode de réalisation de la présente invention.The power generation state determination unit 702 acquires the terminal voltage BV B detected by the terminal voltage detection unit B 401 and each phase voltage detected by the voltage detection unit phase 701. Next, with reference to FIG. 8, a specific processing carried out by the power production state determination unit 702 is described. Fig. 8 is a graph for showing an example of phase voltage peak detection performed by the power generation state determining unit 702 in the second embodiment of the present invention.

[0057] Comme le montre la figure 8, l’unité de détermination d’état de production de puissance 702 calcule, à une certaine période, en tant que VPi_max, la valeur maximale parmi des valeurs de crête VP U, VP_v et VP W des tensions de phase respectives du côté enroulement d’induit 122 dans une période de temps TGet_Peak fixée à l’avance. De façon similaire, l’unité de détermination d’état de production de puissance 702 calcule, en tant que Vp2_max, la valeur maximale parmi des valeurs de crête VP X, VP Y et VP Z des tensions de phase respectives du côté enroulement d’induit 123 dans la période de temps TGet_Peak correspondant à une période.As shown in Figure 8, the power production state determination unit 702 calculates, at a certain period, as V P i_max, the maximum value among peak values V PU , V P _ v and V PW of the respective phase voltages on the armature winding side 122 in a period of time T G and_ P eak fixed in advance. Similarly, the power generation state determining unit 702 calculates, as V p2 _max, the maximum value among peak values V PX , V PY and V PZ of the respective phase voltages on the winding side. armature 123 in the time period T G and_ P eak corresponding to a period.

[0058] En outre, l’unité de détermination d’état de production de puissance 702 génère un modèle du court-circuit multiphasé sur la base de la valeur maximale calculée VPi_Max et de la valeur maximale VP2 MAX calculée. À cet instant, il faut que Tget_Peak soit fixé à l’avance en tant que période de temps qui est au moins égale à ou plus grande qu’une période d’angle électrique de la tension de phase.In addition, the power production state determination unit 702 generates a model of the multiphase short circuit on the basis of the calculated maximum value V P i_ M ax and the calculated maximum value V P2 MAX . At this instant, T get _ P eak must be fixed in advance as a period of time which is at least equal to or greater than an electric angle period of the phase voltage.

[0059] Ensuite une détermination et un flux d’opérations de l’unité de détermination d’état de production de puissance 702 dans le deuxième mode de réalisation est décrit en détail. La figure 9 est un organigramme pour illustrer une série d’étapes de traitement exécutées par l’unité de détermination d’état de production de puissance 702 dans le deuxième mode de réalisation de la présente invention. L’organigramme de la figure 9 est grossièrement divisé en un flux de traitement de détermination de court-circuit multiphasé, un flux de traitement de court-circuit multiphasé, et un flux de traitement de retour.Next, a determination and a flow of operations of the power production state determination unit 702 in the second embodiment is described in detail. Figure 9 is a flowchart for illustrating a series of processing steps performed by the power generation state determination unit 702 in the second embodiment of the present invention. The flowchart in Figure 9 is roughly divided into a multiphase short-circuit determination processing flow, a multiphase short-circuit processing flow, and a return processing flow.

[0060] Tout d’abord, à l’étape S911 et à l’étape S912 du flux de traitement de détermination de court-circuit multiphasé, l’unité de détermination d’état de production de puissance 702 vérifie si chacun de l’enroulement d’induit 122 et de l’enroulement d’induit 123 est dans l’état de court-circuit multiphasé ou non. Lorsque l’enroulement d’induit 123 est dans l’état de court-circuit multiphasé, l’unité de détermination d’état de production de puissance 702 exécute le traitement de l’étape S931 et les étapes ultérieures dans le flux de traitement de retour.First of all, in step S911 and in step S912 of the multiphase short-circuit determination processing flow, the power production state determination unit 702 checks whether each of the armature winding 122 and armature winding 123 is in the state of multi-phase short circuit or not. When the armature winding 123 is in the multi-phase short-circuit state, the power generation state determining unit 702 performs the processing of step S931 and the subsequent steps in the processing flow of return.

[0061] En outre, lorsque l’enroulement d’induit 123 n’est pas dans l’état de court-circuit multiphasé mais que l’enroulement d’induit 122 est dans l’état de court-circuit multiphasé, l’unité de détermination d’état de production de puissance 702 exécute le traitement de l’étape S921 et les étapes ultérieures dans le flux de traitement de courtcircuit multiphasé. En outre, lorsque l’enroulement d’induit 123 n’est pas dans l’état de court-circuit multiphasé et que l’enroulement d’induit 122 n’est pas dans l’état de court-circuit multiphasé, l’unité de détermination d’état de production de puissance 702 exécute le traitement de l’étape S923 et les étapes ultérieures dans le flux de traitement de court-circuit multiphasé.In addition, when the armature winding 123 is not in the multiphase short-circuit state but the armature winding 122 is in the multiphase short-circuit state, the unit power generation status determining device 702 performs the processing of step S921 and the subsequent steps in the multi-phase short-circuit processing flow. In addition, when the armature winding 123 is not in the multiphase short-circuit state and the armature winding 122 is not in the multiphase short-circuit state, the unit power generation status determination 702 performs the processing of step S923 and the subsequent steps in the multi-phase short-circuit processing flow.

[0062] Le cas dans lequel le traitement passe à l’étape S923 dans le flux de traitement de court-circuit multiphasé correspond à un cas dans lequel l’enroulement d’induit 122 et l’enroulement d’induit 123 ne sont tous deux pas dans l’état de court-circuit multiphasé. Par conséquent, à l’étape S923, l’unité de détermination d’état de production de puissance 702 détermine si la condition de l’expression (1) est satisfaite ou non :The case in which the processing proceeds to step S923 in the multiphase short-circuit processing flow corresponds to a case in which the armature winding 122 and the armature winding 123 are not both not in multi-phase short-circuit state. Therefore, in step S923, the power generation state determining unit 702 determines whether the condition of expression (1) is satisfied or not:

[0063] Vpi_MAX Vb + Vf[V](1).Vpi_MAX Vb + V f [V] (1).

[0064] Ensuite, lorsque la condition de l’expression (1) est satisfaite, à l’étape S924, l’unité de détermination d’état de production de puissance 702 allume l’UL 301b, le VL 302b et le WL 303b qui sont des MOSFET des sous-branches côté négatif de l’enroulement d’induit 122, pour ainsi réaliser un court-circuit multiphasé. En outre, après que l’unité de détermination d’état de production de puissance 702 réalise le court-circuit multiphasé, l’unité de détermination d’état de production de puissance 702 exécute le traitement de l’étape S935 et les étapes ultérieures dans le flux de traitement de retour.Then, when the condition of the expression (1) is satisfied, in step S924, the power production state determination unit 702 turns on the UL 301b, the VL 302b and the WL 303b which are MOSFETs of the sub-branches on the negative side of the armature winding 122, thereby producing a multiphase short-circuit. Further, after the power generation state determination unit 702 performs the multi-phase short circuit, the power generation state determination unit 702 performs the processing of step S935 and the subsequent steps in the return processing flow.

[0065] D’autre part, lorsque la condition de l’expression (1) n’est pas satisfaite, le courtcircuit multiphasé n’est pas requis, et par conséquent, l’unité de détermination d’état de production de puissance 702 termine la série d’étapes de traitement, à cet instant, VF est généralement une tension directe obtenue lorsqu’une polarisation directe est appliquée à une diode.On the other hand, when the condition of expression (1) is not satisfied, the multiphase short-circuit is not required, and therefore, the power generation state determination unit 702 ends the series of processing steps, at this instant, V F is generally a forward voltage obtained when a forward bias is applied to a diode.

[0066] En outre, le cas dans lequel le traitement passe à l’étape S921 dans le flux de traitement de court-circuit multiphasé correspond à un cas dans lequel seul l’enroulement d’induit 122 est déjà dans l’état de court-circuit multiphasé. Par conséquent, à l’étape S921, l’unité de détermination d’état de production de puissance 702 détermine si la condition de l’expression (2) est satisfaite ou non : [0067] Vp2_max > VB + VF [V] (2).In addition, the case in which the processing proceeds to step S921 in the multiphase short-circuit processing flow corresponds to a case in which only the armature winding 122 is already in the short state - multiphase circuit. Consequently, in step S921, the unit for determining the power production state 702 determines whether the condition of expression (2) is satisfied or not: [0067] Vp2_max> V B + V F [V ] (2).

[0068] Ensuite, lorsque la condition de l’expression (2) est satisfaite, à l’étape S922, l’unité de détermination d’état de production de puissance 702 allume le XL 304b, le YL 305b et le ZL 306b qui sont des MOSFET des sous-branches côté négatif de l’enroulement d’induit 123, pour ainsi réaliser un court-circuit multiphasé. En outre, après que l’unité de détermination d’état de production de puissance 702 réalise le court-circuit multiphasé, l’unité de détermination d’état de production de puissance 702 exécute le traitement de l’étape S931 et les étapes ultérieures dans le flux de traitement de retour.Then, when the condition of expression (2) is satisfied, in step S922, the power production state determination unit 702 switches on the XL 304b, the YL 305b and the ZL 306b which are MOSFETs of sub-branches on the negative side of the armature winding 123, thereby producing a multiphase short-circuit. Further, after the power generation state determination unit 702 performs the multi-phase short circuit, the power generation state determination unit 702 performs the processing of step S931 and the subsequent steps in the return processing flow.

[0069] Lorsque VPi_MAx satisfait la condition de l’expression (1) et VP2_MAx satisfait la condition de l’expression (2), comme l’illustre la figure 9, l’enroulement d’induit 122 est, de préférence, soumis à un court-circuit multiphasé.When V P i_ MA x satisfies the condition of expression (1) and V P2 _ MA x satisfies the condition of expression (2), as illustrated in FIG. 9, the armature winding 122 is preferably subjected to a multiphase short circuit.

[0070] Enfin, le cas dans lequel le traitement passe à l’étape S935 dans le flux de traitement de retour correspond à un cas dans lequel l’enroulement d’induit 122 est dans l’état de court-circuit multiphasé. Par conséquent, à l’étape S936, l’unité de détermination d’état de production de puissance 702 éteint le MOSFET de la sous-branche côté négatif d’une phase quelconque de l’enroulement d’induit 122 pendant la période de temps de Tget_PEak· [0071] En outre, à l’étape S937, l’unité de détermination d’état de production de puissance 702 détermine si la condition de l’expression (3) est satisfaite ou non :Finally, the case in which the processing proceeds to step S935 in the return processing flow corresponds to a case in which the armature winding 122 is in the state of multi-phase short-circuit. Therefore, in step S936, the power generation state determining unit 702 turns off the MOSFET of the negative side sub-branch of any phase of the armature winding 122 during the period of time. of T get _ PE ak · In addition, at step S937, the power production state determination unit 702 determines whether the condition of expression (3) is satisfied or not:

[0072] VP1 _MAX < Vb + Vf [V] (3).V P1 _MAX <Vb + Vf [V] (3).

[0073] Ensuite, lorsque la condition de l’expression (3) est satisfaite, à l’étape S938, l’unité de détermination d’état de production de puissance 702 éteint l’UL 301b, le VL 302b et le WL 303b qui sont des MOSFET des sous-branches côté négatif de l’enroulement d’induit 122, et supprime le court-circuit, pour ainsi terminer la série d’étapes de traitement.Then, when the condition of expression (3) is satisfied, in step S938, the power production state determination unit 702 turns off the UL 301b, the VL 302b and the WL 303b which are MOSFETs of the negative side sub-branches of the armature winding 122, and removes the short circuit, thereby completing the series of processing steps.

[0074] D’autre part, lorsque la condition de l’expression (3) n’est pas satisfaite, l’unité de détermination d’état de production de puissance 702 termine la série d’étapes de traitement sans exécuter le traitement de l’étape S938.On the other hand, when the condition of expression (3) is not satisfied, the power generation state determination unit 702 ends the series of processing steps without executing the processing of step S938.

[0075] En outre, le cas dans lequel le traitement passe à l’étape S931 dans le flux de traitement de retour correspond à un cas dans lequel l’enroulement d’induit 122 et l’enroulement d’induit 123 sont tous deux dans l’état de court-circuit multiphasé. Par conséquent, à l’étape S932, l’unité de détermination d’état de production de puissance 702 éteint tout d’abord le MOSFET de la sous-branche côté négatif d’une phase quelconque de l’enroulement d’induit 123 pendant la période de temps de TIn addition, the case in which the processing proceeds to step S931 in the return processing flow corresponds to a case in which the armature winding 122 and the armature winding 123 are both in the state of multi-phase short-circuit. Therefore, in step S932, the power generation state determining unit 702 first turns off the MOSFET of the negative side sub-branch of any phase of the armature winding 123 for the time period of T

GET_PEAK· [0076] En outre, à l’étape S933, l’unité de détermination d’état de production de puissance 702 détermine si la condition de l’expression (4) est satisfaite ou non :GET_PEAK · In addition, in step S933, the power generation state determination unit 702 determines whether the condition of expression (4) is satisfied or not:

[0077] Vp2_max < Vb + Vf [V] (4).Vp2_max <Vb + Vf [V] (4).

[0078] Ensuite, lorsque la condition de l’expression (4) est satisfaite, à l’étape S934, l’unité de détermination d’état de production de puissance 702 éteint le XL 304b, le YL 305b et le ZL 306b qui sont des MOSFET des sous-branches côté négatif de l’enroulement d’induit 123, et supprime le court-circuit.Then, when the condition of expression (4) is satisfied, in step S934, the power production state determination unit 702 switches off the XL 304b, the YL 305b and the ZL 306b which are MOSFETs of sub-branches on the negative side of the armature winding 123, and removes the short circuit.

[0079] Après cela, l’unité de détermination d’état de production de puissance 702 exécute le traitement de l’étape S935 et les étapes ultérieures qui ont déjà été décrites, à savoir, à l’étape S936, l’unité de détermination d’état de production de puissance 702 éteint le MOSFET de la sous-branche côté négatif d’une phase quelconque de l’enroulement d’induit 122 pendant la période de temps de TGET_PEAK.After that, the power production state determination unit 702 executes the processing of step S935 and the subsequent steps which have already been described, namely, in step S936, the unit of determination of power production state 702 extinguishes the MOSFET of the negative side sub-branch of any phase of the armature winding 122 during the time period of T GET _ PEAK .

[0080] En outre, lorsque la condition de l’expression (3) est satisfaite, à l’étape S938, l’unité de détermination d’état de production de puissance 702 éteint l’UL 301b, le VL 302b et le WL 303b qui sont des MOSFET des sous-branches côté négatif de l’enroulement d’induit 122, et supprime le court-circuit, pour ainsi terminer la série d’étapes de traitement.In addition, when the condition of expression (3) is satisfied, in step S938, the power production state determination unit 702 turns off the UL 301b, the VL 302b and the WL 303b which are MOSFETs of the sub-branches on the negative side of the armature winding 122, and eliminates the short-circuit, thereby ending the series of processing steps.

[0081] Comme comportement effectif, lorsque le court-circuit multiphasé d’un enroulement d’induit est supprimé, l’amplitude de la tension de phase de l’autre enroulement d’induit est augmentée, et la crête de la tension de phase est augmentée. Par conséquent, le court-circuit multiphasé de l’enroulement d’induit 122 et le court-circuit multiphasé de l’enroulement d’induit 123 ne sont pas supprimés en même temps.As actual behavior, when the multiphase short circuit of one armature winding is eliminated, the amplitude of the phase voltage of the other armature winding is increased, and the peak of the phase voltage is increased. Therefore, the multiphase short circuit of the armature winding 122 and the multiphase short circuit of the armature winding 123 are not removed at the same time.

[0082] Le pilote de grille 407 allume ou éteint le MOSFET 408 à piloter sur la base d’un ordre de marche/arrêt pour chaque MOSFET reçu, en provenance de l’unité de détermination d’état de production de puissance 702 sur la base de la série d’étapes de traitement illustrées sur la figure 9.The grid pilot 407 switches the MOSFET 408 on or off to be piloted on the basis of an on / off command for each MOSFET received, coming from the power production state determination unit 702 on the basis of the series of processing steps illustrated in Figure 9.

[0083] Comme décrit ci-dessus, de façon similaire au premier mode de réalisation susmentionné, selon le deuxième mode de réalisation, il est proposé une configuration dans laquelle le court-circuit multiphasé peut être réalisé avant que la batterie n’atteigne un état de surtension lorsqu’un courant généré circule en raison d’une rotation élevée bien que l’enroulement de champ soit dans un état non excité. Par conséquent, un effet similaire à celui du premier mode de réalisation susmentionné peut être obtenu.As described above, similarly to the first embodiment mentioned above, according to the second embodiment, a configuration is proposed in which the multiphase short-circuit can be produced before the battery reaches a state overvoltage when a generated current flows due to a high rotation although the field winding is in an unexcited state. Therefore, an effect similar to that of the above-mentioned first embodiment can be obtained.

[0084] En outre, selon le deuxième mode de réalisation, un capteur de détection de tension de phase monté sur un générateur général ou un moteur générateur général peut être utilisé pour construire l’unité de détection de tension de phase. Par conséquent, le coût du dispositif de commande pour un convertisseur de puissance peut être réduit. En outre, selon le deuxième mode de réalisation, la commande de court-circuit multiphasé est exécutée sur la base d’une valeur mesurée par un capteur au lieu d’utiliser une valeur estimée, et donc une précision de commande élevée peut être atteinte.In addition, according to the second embodiment, a phase voltage detection sensor mounted on a general generator or a general generator motor can be used to build the phase voltage detection unit. Therefore, the cost of the controller for a power converter can be reduced. Furthermore, according to the second embodiment, the multiphase short-circuit control is executed on the basis of a value measured by a sensor instead of using an estimated value, and therefore a high control precision can be achieved.

Claims (1)

Dispositif de commande pour un convertisseur de puissance (111), le dispositif de commande (11) comprenant une unité de commande, qui est configurée pour commander un convertisseur de puissance configuré pour convertir un courant alternatif généré par une machine électrique tournante (12) en un courant continu pour alimenter une batterie (2), la machine électrique tournante (12) comprenant :Control device for a power converter (111), the control device (11) comprising a control unit, which is configured to control a power converter configured to convert an alternating current generated by a rotary electric machine (12) into direct current to supply a battery (2), the rotary electrical machine (12) comprising: un induit comprenant un premier enroulement d’induit et un deuxième enroulement d’induit ; et un rotor de type à enroulement de champ avec aimants, l’unité de commande étant configurée pour : comparer, lorsque le rotor de type à enroulement de champ est dans un état non excité, une valeur de courant généré produit par la machine électrique tournante (12) et une valeur seuil de courant fixée à l’avance pour détecter un état de rotation élevée de la machine électrique tournante (12) ;an armature comprising a first armature winding and a second armature winding; and a field winding type rotor with magnets, the control unit being configured to: compare, when the field winding type rotor is in an unexcited state, a value of generated current produced by the rotary electric machine (12) and a current threshold value fixed in advance for detecting a high state of rotation of the rotary electric machine (12); mettre à la fois le premier enroulement d’induit et le deuxième enroulement d’induit dans un état de court-circuit multiphasé lorsque la valeur de courant généré est supérieure ou égale à la valeur seuil de courant ;placing both the first armature winding and the second armature winding in a multi-phase short-circuit state when the current value generated is greater than or equal to the current threshold value; mettre l’un du premier enroulement d’induit et du deuxième enroulement d’induit dans l’état de court-circuit multiphasé lorsque la valeur de courant généré est inférieure à la valeur seuil de courant et est supérieure à zéro ; et amener le premier enroulement d’induit et le deuxième enroulement d’induit à revenir à un état normal depuis l’état de court-circuit multiphasé lorsque la valeur de courant généré est zéro.bringing one of the first armature winding and the second armature winding into the multi-phase short-circuit state when the current value generated is less than the current threshold value and is greater than zero; and causing the first armature winding and the second armature winding to return to a normal state from the multiphase short-circuit state when the generated current value is zero. Dispositif de commande pour un convertisseur de puissance (111) selon la revendication 1, dans lequel l’unité de commande est configurée pour acquérir une vitesse de rotation du rotor de type à enroulement de champ et une valeur d’une tension fournie à la batterie (2) pour estimer la valeur du courant généré d’après la vitesse de rotation et la valeur de la tension fournie à la batterie (2).The control device for a power converter (111) according to claim 1, wherein the control unit is configured to acquire a rotational speed of the field winding type rotor and a value of a voltage supplied to the battery. (2) to estimate the value of the current generated from the speed of rotation and the value of the voltage supplied to the battery (2). Dispositif de commande pour un convertisseur de puissance (111), le dispositif de commande (11) comprenant une unité de commande, qui est configurée pour commander un convertisseur de puissance configuré pour convertir un courant alternatif généré par une machine électrique tournante (12) en un courant continu pour alimenter une batterie (2), la machine électrique tournante (12) comprenant : un induit comprenant un premier enroulement d’induit et un deuxième enroulement d’induit ; et un rotor de type à enroulement de champ avec aimants, l’unité de commande étant configurée pour : acquérir des résultats de détection de tensions triphasées du premier enroulement d’induit et de tensions triphasées du deuxième enroulement d’induit lorsque le rotor de type à enroulement de champ est dans un état non excité ;Control device for a power converter (111), the control device (11) comprising a control unit, which is configured to control a power converter configured to convert an alternating current generated by a rotary electric machine (12) into direct current for supplying a battery (2), the rotary electric machine (12) comprising: an armature comprising a first armature winding and a second armature winding; and a field winding type rotor with magnets, the control unit being configured to: acquire results of detection of three-phase voltages of the first armature winding and three-phase voltages of the second armature winding when the type rotor field winding is in an unexcited state; calculer une valeur maximale des tensions triphasées d’un enroulement d’induit, qui est l’un du premier enroulement d’induit et du deuxième enroulement d’induit, dans une durée fixée comme une période de temps qui est supérieure ou égale à une période d’angle électrique des tensions triphasées, et mettre l’enroulement d’induit dans un état de court-circuit multiphasé lorsque la valeur maximale est supérieure ou égale à une valeur de détermination de court-circuit fixée à l’avance ; calculer une valeur maximale des tensions triphasées d’un autre enroulement d’induit dans un état dans lequel l’enroulement d’induit est dans l’état de court-circuit multiphasé, et mettre, en outre, l’autre enroulement d’induit dans l’état de court-circuit multiphasé lorsque la valeur maximale est supérieure ou égale à une valeur de détermination de court-circuit fixée à l’avance ;calculating a maximum value of the three-phase voltages of an armature winding, which is one of the first armature winding and the second armature winding, in a fixed duration as a period of time which is greater than or equal to one electric angle period of the three-phase voltages, and putting the armature winding in a multi-phase short-circuit state when the maximum value is greater than or equal to a short-circuit determination value fixed in advance; calculate a maximum value of the three-phase voltages of another armature winding in a state in which the armature winding is in the state of multi-phase short-circuit, and furthermore put the other armature winding in the multi-phase short-circuit state when the maximum value is greater than or equal to a predetermined short-circuit determination value; éteindre une sous-branche côté négatif d’une phase quelconque de l’enroulement d’induit dans un état dans lequel l’enroulement d’induit est dans l’état de court-circuit multiphasé pour déterminer une valeur de crête d’une tension de phase, et amener l’enroulement d’induit à revenir à un état normal depuis l’état de court-circuit multiphasé lorsque la valeur de crête est inférieure à la valeur de détermination de courtcircuit ; et éteindre une sous-branche côté négatif d’une phase quelconque de l’autre enroulement d’induit dans un état dans lequel l’autre enroulement d’induit est dans l’état de court-circuit multiphasé pour déterminer une valeur de crête d’une tension de phase, et amener l’autre enroulement d’induit à revenir à l’état normal depuis l’état de courtcircuit multiphasé lorsque la valeur de crête est inférieure à la valeur de détermination de court-circuit.extinguish a negative side sub-branch of any phase of the armature winding in a state in which the armature winding is in the multiphase short-circuit state to determine a peak value of a voltage phase, and causing the armature winding to return to a normal state from the multi-phase short-circuit state when the peak value is less than the short-circuit determination value; and switching off a negative side sub-branch of any phase of the other armature winding in a state in which the other armature winding is in the multiphase short-circuit state to determine a peak value d 'a phase voltage, and causing the other armature winding to return to the normal state from the multi-phase short-circuit state when the peak value is less than the short-circuit determination value.
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