JP2001163041A - 自動車用空調装置 - Google Patents

自動車用空調装置

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JP2001163041A
JP2001163041A JP34763299A JP34763299A JP2001163041A JP 2001163041 A JP2001163041 A JP 2001163041A JP 34763299 A JP34763299 A JP 34763299A JP 34763299 A JP34763299 A JP 34763299A JP 2001163041 A JP2001163041 A JP 2001163041A
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battery
power
air conditioner
compressor
plug
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JP34763299A
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English (en)
Inventor
Kenzo Kurokawa
建三 黒河
Takashi Suzai
嵩 須齋
Hideji Yanase
秀治 柳瀬
Norio Abukawa
則男 虻川
Hisashi Tokisaki
久 時崎
Mamoru Kubo
守 久保
Shigeharu Sasaki
重晴 佐々木
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Sanyo Electric Co Ltd
Original Assignee
Sanyo Electric Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 キャンプ場等で駐車中に、バッテリの消耗を
気にすることなく、また発電のためエンジンを動かし続
けることなく、長時間空調装置を運転できるようにす
る。 【解決手段】 通常の場合は、圧縮機13,熱源側熱交
換器14,膨張弁17,室内熱交換器18等からなる冷
凍サイクル中の圧縮機13を、バッテリB1 からスイッ
チSW2,インバータ12を介して電源を供給して電気的
に駆動する。一方、キャンプ場等で駐車した状態で車内
を空調する場合は、外部商用電源に100Vプラグ7又
は200Vプラグ8を接続する。例えば、100Vプラ
グ7を接続する場合は、スイッチSW3 ,SW4 ,SW5をB
側にし、また、スイッチSW2をA側にして、外部交流電
源を整流装置Recで整流し、平滑コンデンサC3 で平滑
化した直流をDC−DCコンバータ11を介してインバ
ータ12に供給する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、電気自動車の空調
装置のように、圧縮機をモータで駆動する方式の自動車
用空調装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】ガソリンエンジンやディーゼルエンジン
等の内燃機関を動力源とする自動車においては、空調装
置用の圧縮機は、通常、内燃機関によって駆動されるよ
うに構成されている。それに対して、電気自動車や電気
モータと内燃機関を併用したハイブリッドカー等におい
ては、車軸駆動用モータの負荷を減らすために、空調装
置用の圧縮機をこの車軸駆動用モータとは別のモータで
駆動するようにしている。
【0003】圧縮機モータとしては、通常、直流ブラシ
レスモータが用いられる。そのため、バッテリの直流電
圧を印加する固定子巻線をインバータにより回転子の回
転角に合わせて切り換えて圧縮機モータを駆動するよう
にしている。そして、圧縮機の回転数をインバータによ
り可変制御することにより、空調装置の冷房能力を調整
するようにしている。
【0004】なお、このような自動車用空調装置に関連
する従来の文献としては、例えば、特開平7-149138号公
報(B60H 1/32),特開平8-48140 号公報(B60H 1/32) 等が
ある。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の自動車用空調装置では、駐車中のキャンピングカー
等において、冷房しながら長時間車内で過ごしたい場
合、空調装置を長時間運転するとバッテリが消耗してし
まうため空調装置を長時間使えないという問題点があっ
た。また、ハイブリッドカーにおいては、エンジンを動
かして発電しながら空調装置を運転する必要があるとい
う問題点があった。
【0006】本発明は、そのような問題点を解決し、バ
ッテリの消耗を気にすることなく、また発電のためエン
ジンを動かし続けることなく、長時間空調装置を運転で
きるようにすることを目的とするものである。
【0007】
【課題を解決するための手段】前記課題を解決するた
め、請求項1に記載の自動車用空調装置は、外部の商用
電源に接続可能な接続器を介して得られる交流電力を整
流平滑した後、所定の電圧に昇圧して車軸駆動用のバッ
テリへ充電するように構成し、前記バッテリに蓄えられ
た電荷を用いて冷凍サイクルを構成する圧縮機の駆動を
可能にした自動車用空調装置であって、前記バッテリを
圧縮機駆動回路から切り離し、前記交流電源から整流平
滑された電力を直接前記圧縮機の駆動に用いることを可
能にする回路を設けることを特徴とする。このようにす
ると、駐車中、バッテリの消耗を気にすることなく、あ
るいは、発電のためエンジンを動かし続けることなく、
長時間空調装置を運転することが可能になる。
【0008】そして、請求項2に記載の自動車用空調装
置は、外部の商用電源に接続可能な接続器を介して得ら
れる交流電力を整流平滑した後、所定の電圧に昇圧して
車軸駆動用のバッテリへ充電するように構成し、前記バ
ッテリに蓄えられた電荷を用いて冷凍サイクルを構成す
る圧縮機の駆動を可能にした自動車用空調装置であっ
て、外部の商用電源から得られる交流電力を整流平滑し
た後の直流電力又は前記バッテリから得られる直流電力
のいずれかを用いて前記圧縮機を駆動することを特徴と
する。このようにしても、駐車中、バッテリの消耗を気
にすることなく、あるいは、発電のためエンジンを動か
し続けることなく、長時間空調装置を運転することが可
能になる。
【0009】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基づいて詳細に説明する。図1は、本発明の自動車用
空調装置の制御回路図の一例を示す図である。図1にお
いて、1は車軸駆動用の動力モータ、2,12,16,
20はインバータ、3は動力モータ1を制御する電子制
御ユニット、4は動力モータ1の回転子の回転位置検出
器、5はインバータ2へ供給される電流を検出する電流
検出器、6,9,11はDC−DCコンバータ、7は商
用100Vが接続される100Vプラグ、8は商用20
0Vが接続される200Vプラグ、10は空調装置及び
バッテリB1 の充電を制御する制御装置、13はインバ
ータ12で駆動される圧縮機、14は熱源側熱交換器、
15は冷却ファン、17は膨張弁、18は室内熱交換
器、19は送風ファンである。
【0010】この図は、バッテリB1 の外に、例えば、
電気二重層コンデンサのような大容量のコンデンサC0
を回生電流の蓄積に用いている電気自動車の場合で示し
ており、車両の走行状態あるいはコンデンサC0 の充電
状態に応じて、バッテリB1及びコンデンサC0 から動
力モータ1への給電を制御するようにしている。
【0011】通常は、スイッチSW1をB側にしている。
そして、走行時に電流検出器がインバータ2での電力消
費を判断した際は、コンデンサC0 に蓄積された電荷が
インバータ2へ供給できるようにトランジスタTr1のオ
ンデューティを調節して電圧を昇圧させる。その際、ト
ランジスタTr2をオフにした状態である。インバータ2
は、回転位置検出器4が検出する回転子の回転位置に基
づいて固定子巻線への通電を切り換えるものであり、電
流検出器5の検出値によって過電流状態を加味しながら
電子制御ユニット3により制御されて、動力モータ1の
駆動が行われる。
【0012】一方、減速時には、インバータ2から生じ
る回生電流を電流検出器5で判断し、トランジスタTr1
をオフにした状態で、トランジスタr2をオンオフさせる
ことにより、適宜昇圧してコンデンサC0 に充電させる
ものである。
【0013】走行中に空調装置を作動させる場合は、ス
イッチSW2をB側にして、バッテリB1 からDC−DC
コンバータ11でインバータ12に給電される直流電力
の電圧が一定(例えば280V)に成るように制御す
る。その結果、圧縮機13が運転されて、圧縮機13で
圧縮された冷媒が、熱源側熱交換器14で凝縮され、膨
張弁17を介して室内熱交換器18に流れて、自動車の
車内を冷房する。その際、熱源側熱交換器14の冷却フ
ァン15や送風ファン19もバッテリB1 からの給電で
運転される。なお、四方弁SVを切り換えることによっ
て室内熱交換器18で冷媒を凝縮させることができ、こ
の凝縮熱を用いて車内の暖房運転が行なえるものであ
る。
【0014】そのようにして走行した後、バッテリB1
が消耗して充電する場合は、スイッチSW1をA側に切り
換えると共に、100Vプラグ7又は200Vプラグ8
を、商用の交流電源に接続する。そして、100Vプラ
グ7に単相100Vを接続する場合は、スイッチSW3 ,
SW4 ,SW5(スイッチSW3〜SW5は連動している)をB
側にし、200Vプラグ8に単相200Vを接続する場
合は、スイッチSW3 ,SW4 ,SW5をA側にする。
【0015】その結果、100V又は200Vの交流
は、整流装置Recで倍電圧整流又は全波整流され、平滑
コンデンサC3 で平滑化されてからDC−DCコンバー
タ9でバッテリB1 の充電に適した所定の電圧に変換さ
れた後、スイッチSW1を介してバッテリB1 に与えら
れ、充電が行われる。
【0016】一方、キャンプ場等に車を止めた状態で、
車内を空調する場合は、最近のキャンプ場は、ほとんど
商用電源が用意されているため、それに100Vプラグ
7又は200Vプラグ8を接続する。その際、100V
プラグ7に単相100Vを接続する場合は、スイッチS
W3 ,SW4 ,SW5をB側にし、200Vプラグ8に単相2
00Vを接続する場合は、スイッチSW3 ,SW4 ,SW5を
A側にする。また、スイッチSW2をA側にして、外部の
交流電源を整流装置Recで整流し、平滑コンデンサC3
で平滑化した直流電源をDC−DCコンバータ11を介
してインバータ12に供給する。
【0017】その結果、圧縮機13が運転されて、圧縮
機13で圧縮された冷媒が、熱源側熱交換器14で凝縮
され、膨張弁17を介して室内熱交換器18に流れて、
自動車の車内を空調することができる。その際、バッテ
リB1 は、一切使用(一部装置の維持のための電力を消
費することもある)しないため、バッテリB1 の消耗を
まったく気にすることなく、長時間、車内の空調を続け
ることができる。
【0018】なお、スイッチSW1をA側にしてDC−D
Cコンバータ9を作動させ、バッテリB1 の充電を同時
に行うようにしてもよい。その際は、適用電源のブレー
カの作動を防止するために小電力による充電にすること
がよい。
【0019】また、上記実施形態では、整流装置Recや
平滑コンデンサC3 等からなる整流・平滑回路をバッテ
リB1 の充電と、圧縮機13の運転との両方に共用する
ようにしたが、それに限定されず、図2に示すように、
外部商用電源への接続プラグ21から、バッテリB1 の
充電用とは別の整流・平滑回路22を介して圧縮機13
に電力を供給するようにしてもよい。
【0020】
【発明の効果】本発明は、以上説明したように構成され
ているので、次に記載するような効果を奏する。すなわ
ち、請求項1に記載の自動車用空調装置は、駐車中に、
圧縮機を駆動する電源を外部の商用交流電源から確保で
きるようにしたので、駐車中、バッテリの消耗を気にす
ることなく、あるいは、発電のためエンジンを動かし続
けることなく、長時間空調装置を運転することが可能に
なる。
【0021】そして、請求項2に記載の自動車用空調装
置は、外部の商用電源から得られる交流電力を整流平滑
した後の直流電力又はバッテリから得られる直流電力の
いずれかを用いて圧縮機を駆動するようにしたので、駐
車中、バッテリの消耗を気にすることなく、あるいは、
発電のためエンジンを動かし続けることなく、長時間空
調装置を運転することが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の自動車用空調装置の制御回路図の一例
を示す図である。
【図2】本発明の自動車用空調装置の制御回路図の他の
例を示す図である。
【符号の説明】
1…動力モータ 2,12,16,20…インバータ 3…電子制御ユニット 4…回転位置検出器 5…電流検出器 6,9,11…DC−DCコンバータ 7…100Vプラグ 8…200Vプラグ 10…空調,充電制御装置 13…圧縮機 14…熱源側熱交換器 15…冷却ファン 17…膨張弁 18…室内熱交換器 19…送風ファン
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 柳瀬 秀治 大阪府守口市京阪本通2丁目5番5号 三 洋電機株式会社内 (72)発明者 虻川 則男 大阪府守口市京阪本通2丁目5番5号 三 洋電機株式会社内 (72)発明者 時崎 久 大阪府守口市京阪本通2丁目5番5号 三 洋電機株式会社内 (72)発明者 久保 守 大阪府守口市京阪本通2丁目5番5号 三 洋電機株式会社内 (72)発明者 佐々木 重晴 大阪府守口市京阪本通2丁目5番5号 三 洋電機株式会社内 Fターム(参考) 5G003 AA01 BA02 CA12 CC02 DA07 DA17 DA18 FA06 GB03 GB06 GC05

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 外部の商用電源に接続可能な接続器を介
    して得られる交流電力を整流平滑した後、所定の電圧に
    昇圧して車軸駆動用のバッテリへ充電するように構成
    し、前記バッテリに蓄えられた電荷を用いて冷凍サイク
    ルを構成する圧縮機の駆動を可能にした自動車用空調装
    置であって、前記バッテリを圧縮機駆動回路から切り離
    し、前記交流電源から整流平滑された電力を直接前記圧
    縮機の駆動に用いることを可能にする回路を設けること
    を特徴とする自動車用空調装置。
  2. 【請求項2】 外部の商用電源に接続可能な接続器を介
    して得られる交流電力を整流平滑した後、所定の電圧に
    昇圧して車軸駆動用のバッテリへ充電するように構成
    し、前記バッテリに蓄えられた電荷を用いて冷凍サイク
    ルを構成する圧縮機の駆動を可能にした自動車用空調装
    置であって、外部の商用電源から得られる交流電力を整
    流平滑した後の直流電力又は前記バッテリから得られる
    直流電力のいずれかを用いて前記圧縮機を駆動すること
    を特徴とする自動車用空調装置。
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