JP2004040933A - Power regenerating device for vehicle - Google Patents

Power regenerating device for vehicle Download PDF

Info

Publication number
JP2004040933A
JP2004040933A JP2002196228A JP2002196228A JP2004040933A JP 2004040933 A JP2004040933 A JP 2004040933A JP 2002196228 A JP2002196228 A JP 2002196228A JP 2002196228 A JP2002196228 A JP 2002196228A JP 2004040933 A JP2004040933 A JP 2004040933A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
vehicle
power
power regeneration
fan
electric machine
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2002196228A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Yoshimichi Sawara
佐原　良通
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Asmo Co Ltd
Original Assignee
Asmo Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Asmo Co Ltd filed Critical Asmo Co Ltd
Priority to JP2002196228A priority Critical patent/JP2004040933A/en
Publication of JP2004040933A publication Critical patent/JP2004040933A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/70—Wind energy
    • Y02E10/72—Wind turbines with rotation axis in wind direction
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/64—Electric machine technologies in electromobility
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/70—Energy storage systems for electromobility, e.g. batteries
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/7072—Electromobility specific charging systems or methods for batteries, ultracapacitors, supercapacitors or double-layer capacitors

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a power regenerating device for a vehicle in which a rotary electric machine continues to operate as a generator until the rotational speed of the rotary electric machine is reduced to a prescribed rotational speed even if a brake effect when starting regeneration of power causes reduction in the rotational speed of the rotary electric machine. <P>SOLUTION: The power regenerating device 1 for a vehicle comprises a fan 10 that is rotative by traveling wind received during the traveling of the vehicle, the rotary electric machine 20, a power regenerating circuit 30, a battery 40, and a rotational speed detector 50 that detects the rotational speed of the rotary electric machine 20. In the power regenerating device 1 for a vehicle, the power regenerating circuit 30 starts power regeneration when the rotational speed of the rotary electric machine 20 becomes not lower than the prescribed rotational speed, and terminates the power regeneration at a speed lower than the rotational speed of the rotary electric machine 20 at the start of the power regeneration. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、車両用電力回生装置に係り、特に、車両に配設された回転電機で発生した電力を回生するための車両用電力回生装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、電気自動車、ハイブリッド車、内燃機関自動車等の車両には、電力を回生するための車両用電力回生装置が備えられている。この車両用電力回生装置は、車両の駆動軸に連結された回転電機を利用して、車両の制動時における機械的エネルギを電力に変換し、この電力を回生してバッテリを充電するように構成されている。
【０００３】
そして、上記車両では、車両用電力回生装置を用いて電力を回生してバッテリを充電することで、バッテリの消費電力に対する充電電力の電力収支の向上が図られている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来の車両用電力回生装置では、バッテリを充電するために、車両の駆動軸から得られる機械的エネルギが利用されており、車両が走行中に受ける走行風により得られる風力エネルギは有効活用されていなかった。
【０００５】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであって、その目的は、風力エネルギによって回転電機において発生した電力を効率良く回生することができ、車両における電力収支を向上させることができる車両用電力回生装置を提供することにある。
【０００６】
また、本発明の他の目的は、部品コストを増加させることなく、電力を回生させることができる車両用電力回生装置を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
前記課題は、請求項１に記載の車両用電力回生装置によれば、車両が走行中に受ける走行風によって回転可能なファンと、該ファンの走行風による回転に伴って電力を発生する回転電機と、該回転電機で発生した電力を回生する電力回生回路と、該電力回生回路によって回生された電力を蓄積するバッテリと、を備えた車両用電力回生装置であって、前記電力回生回路は、前記回転電機の回転速度が所定速度以上になった時に、電力回生を開始すると共に、電力回生開始時における前記回転電機の回転速度よりも遅い速度で、電力回生を終了するように構成されていること、により解決される。
【０００８】
このように、電力回生回路が、回転電機の回転速度が所定速度以上になった時に、電力回生を開始すると共に、電力回生開始時における回転電機の回転速度よりも遅い速度で、電力回生を終了するように構成されていると、回転電機を発電機として動作させることによって回転速度が低下しても、所定の回転速度に低下するまで回転電機が発電機として動作し続けることができるので、風力エネルギによって回転電機において発生した電力を効率良く回生することができ、車両における電力収支を向上させることができる。
【０００９】
また、前記課題は、請求項２に記載の車両用電力回生装置によれば、車両が走行中に受ける走行風によって回転可能なファンと、該ファンの走行風による回転に伴って電力を発生する回転電機と、該回転電機で発生した電力を回生する電力回生回路と、該電力回生回路によって回生された電力を蓄積するバッテリと、を備えた車両用電力回生装置であって、前記電力回生回路は、前記車両の走行速度に応じて、電力回生の開始と終了とを切り替えるように構成されたこと、により解決される。
【００１０】
このように、電力回生回路が、車両の走行速度に応じて、電力回生の開始と終了とを切り替えるように構成されていると、車両の走行状態に応じて電力を回生するように制御することが可能になるので、風力エネルギによって回転電機において発生した電力を効率良く回生することができ、車両における電力収支を向上させることができる。
【００１１】
また、回転速度を検出するための回転速度検出器を回転電機に取り付けなくて済むので、回転電機の構造を簡略化することができ、部品コストを増加させることなく、電力を回生させることができる。
【００１２】
また、請求項３に記載の車両用電力回生装置のように、請求項１又は請求項２に記載の車両用電力回生装置において、ファンが車両に配設されたラジエータを冷却させるためのラジエータ冷却用ファンで構成され、回転電機がラジエータ冷却用ファンを回転駆動させるために車両に配設されたファンモータで構成されていると、車両に既存のラジエータ冷却用ファンおよびラジエータ冷却用ファンモータを、本車両用電力回生装置のファン及び回転電機として用いることができるので、部品コストを増加させることなく、電力を回生させることができる。
【００１３】
また、請求項４に記載の車両用電力回生装置のように、請求項１又は請求項２に記載の車両用電力回生装置において、ファンが車両に配設された車両用空調装置の送風用ブロワファンで構成され、回転電機が送風用ブロワファンを回転駆動させるために車両に配設されたブロワモータで構成されていると、車両に既存の送風用ブロワファンおよびブロワモータを、本車両用電力回生装置のファン及び回転電機として用いることができるので、部品コストを増加させることなく、電力を回生させることができる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施形態について、図を参照して説明する。なお、以下に説明する部材、配置等は、本発明を限定するものではなく、本発明の趣旨に沿って各種改変することができることは勿論である。
【００１５】
図１乃至図４は本発明の第一実施形態を示す図で、図１は車両用電力回生装置の全体構成を示すブロック図、図２は車両用電力回生装置を車両に搭載した状態を示す説明図、図３は電力回生回路の構成をより具体的に示す回路図、図４は車両用電力回生装置の動作を示すフローチャートである。また、図５乃至図７は本発明の第二実施形態を示す図で、図５は車両用電力回生装置の全体構成を示すブロック図、図６は車両用電力回生装置を車両に搭載した状態を示す説明図、図７は電力回生回路の構成をより具体的に示す回路図である。
【００１６】
（第一実施形態）
図１に示す本発明の第一実施形態に係る車両用電力回生装置１は、ハイブリッドカーや、内燃機関自動車等の車両において、電力の回生に用いられるものであり、ファン１０と、回転電機としてのファンモータ２０と、電力回生回路３０と、バッテリ４０と、回転速度検出器５０と、を有して構成されている。
【００１７】
ファン１０は、図２に示すように、例えば、車両６００の前方に搭載されたラジエータ６１０を冷却するためのものであり、回転軸１１と、この回転軸１１に放射状に配設された複数の羽根１２とから構成されている。また、ファン１０は、ファンモータ２０に連結され、車両が走行中に受ける走行風によって回転することができるように構成されている。
【００１８】
ファンモータ２０は、図３に示すように、複数相の電機子巻線２１ａ，２１ｂを有して構成されたステータ２２と、永久磁石で構成されると共にファン１０に連結されたロータ２３とからなるブラシレスモータで構成され、ファン１０を回転駆動させると共に、ファン１０の走行風による回転に伴って電力を発生することができるように構成されている。
【００１９】
電力回生回路３０は、ファンモータ２０を回転駆動させると共に、ファンモータ２０で発生した電力をバッテリ４０に回生するための電気回路で、中央制御回路部３１と、切替器３２と、モータ回路部３３と、を有して構成されている。
【００２０】
中央制御回路部３１は、ＣＰＵ等の演算処理回路を有して構成されたものであり、ラジエータ６１０の内部に配設された図示しない冷却水温度センサなど、車両６００に配設された図示しない種々のセンサからの入力信号や、回転速度検出器５０から出力される回転速度信号を入力して、切替器３２にモータ駆動動作信号および電力回生動作信号を出力することができるようになっていると共に、切替器３２を介して、後述するドライバ３４にモータ駆動指令信号および電力回生指令信号を出力することができるようになっている。
【００２１】
切替器３２は、例えば、リレースイッチ、トランジスタや、ＦＥＴ（電界効果トランジスタ）、ＩＧＢＴ（ベース端子絶縁形バイポーラトランジスタ）等からなるスイッチで構成され、中央制御回路部３１からのモータ駆動動作信号または電力回生動作信号に応じて、回路切替動作を行い、ドライバ３４にモータ駆動切替信号または電力回生切替信号を出力することができるようになっている。
【００２２】
モータ回路部３３は、ブラシレスモータ用の半波駆動回路で構成されており、ドライバ３４と、スイッチング素子３５ａ，３５ｂと、ダイオード３６ａ，３６ｂと、を有して構成されている。
【００２３】
ドライバ３４は、所定の入力信号に応じて電気的な処理を行うことが可能なＩＣで構成され、切替器３２からの切替信号に応じて、モータ駆動動作待機状態と電力回生動作待機状態とに切り替えることができるようになっている。
【００２４】
また、ドライバ３４は、モータ駆動動作待機状態にあるときに、中央制御回路部３１からのモータ駆動指令信号を入力することによりモータ駆動モードになり、モータ駆動用ドライバとして動作することができるようになっており、また、電力回生動作待機状態にあるときに、中央制御回路部３１からの電力回生指令信号を入力することにより電力回生モードになり、電力回生用ドライバとして動作できるようになっている。
【００２５】
さらに、ドライバ３４は、回転速度検出器５０からのロータ位置検出信号を入力することにより、モータ駆動動作および電力回生動作に応じたスイッチング信号やチョッパ信号をスイッチング素子３５ａ，３５ｂのベース端子に出力することができるようになっている。
【００２６】
スイッチング素子３５ａ，３５ｂは、トランジスタで構成されており、スイッチング素子３５ａ，３５ｂのコレクタ端子は陽極電源線３７に、エミッタ端子は電機子巻線２１ａ，２１ｂに、ベース端子はドライバ３４にそれぞれ接続されている。
【００２７】
このように接続されることにより、スイッチング素子３５ａ，３５ｂは、陽極電源線３７から電機子巻線２１ａ，２１ｂへの電流の供給、停止をそれぞれスイッチングすることができるようになっている。
【００２８】
なお、本実施形態では、スイッチング素子３５ａ，３５ｂにトランジスタが用いられているが、その他、ＦＥＴ（電界効果トランジスタ）、ＩＧＢＴ（ベース端子絶縁形バイポーラトランジスタ）が用いられても良い。
【００２９】
ダイオード３６ａ，３６ｂは、順方向にのみ電流を流すことができる整流素子で構成され、スイッチング素子３５ａ，３５ｂのコレクタ端子−エミッタ端子間において、陽極電源線３７から陽極電源線３８への電流の流れに対して逆方向になるように並列接続されている。
【００３０】
このように接続されることにより、ダイオード３６ａ，３６ｂは、スイッチング素子３５ａ，３５ｂがオフのときに、電機子巻線２１ａ，２１ｂから流れる電流を陽極電源線３７に流すことができるようになっている。
【００３１】
なお、本実施形態では、切替器３２が中央制御回路部３１とドライバ３４の間に接続されるようになっているが、ドライバ３４内部に構成された所定の電気回路の中に切替器３２が組み込まれるように構成されていても良く、また、スイッチング素子３５ａ，３５ｂとドライバ３４との間に接続されるように構成されていても良い。
【００３２】
バッテリ４０は、車載用の直流型蓄電池で構成され、ファンモータ２０に所定の電圧を出力すると共に、電力回生回路３０によって回生された電力を蓄積することができるように構成されている。また、バッテリ４０は、図２に示すように、車両６００のエンジン６２０が搭載されたエンジンルーム内に配設されている。
【００３３】
回転速度検出器５０は、例えば、図３に示すファンモータ２０に一体に組み込まれたホール素子等で構成され、ロータ２３に配設された図示しない位置検出用マグネットから発せられる磁界の変化を検出して、ロータ位置検出信号をドライバ３４に出力することができるようになっている。また、回転速度検出器５０からの出力信号は、図１に示すように、回転速度信号として中央制御回路部３１にも出力されるようになっている。
【００３４】
なお、本実施形態では、回転速度検出器５０からの出力信号が、中央制御回路部３１に直接出力されるようになっているが、ドライバ３４にて所定の処理を施された後に、中央制御回路部３１に出力されるようになっていても良い。
【００３５】
そして、上記各構成により、車両用電力回生装置１は、車両６００に配設された図示しない種々のセンサからの入力信号や、回転速度検出器５０から出力される回転速度信号に応じて、ファンモータ２０を駆動させる動作（以下、モータ駆動動作と言う）と、ファンモータ２０からの電力を回生する動作（以下、電力回生動作と言う）とを切り替えて行うことができるようになっている。
【００３６】
以下に、本発明の第一実施形態に係る車両用電力回生装置１のモータ駆動動作および電力回生動作について説明する。
【００３７】
はじめに、車両用電力回生装置１のモータ駆動動作について説明する。
図３に示す中央制御回路部３１は、ラジエータ６１０の内部に配設された図示しない冷却水温度センサからの検出信号を所定の間隔で入力し、冷却水の温度が規定値を上回っていると判断した場合には、切替器３２にモータ駆動動作信号を出力する。
【００３８】
切替器３２は、中央制御回路部３１から出力されたモータ駆動動作信号を入力すると、回路切替動作を行い、ドライバ３４に、バッテリ４０からの電流をファンモータ２０に流すべくモータ駆動切替信号を出力する。
【００３９】
ドライバ３４は、切替器３２から出力されたモータ駆動切替信号を入力すると、モータ駆動動作待機状態になり、中央制御回路部３１からのモータ駆動指令信号の入力を待つ。
【００４０】
そして、中央制御回路部３１は、冷却水温度センサからの検出信号に基づいて、ラジエータ６１０を冷却すべきと判断した場合には、切替器３２を介してドライバ３４にモータ駆動指令信号を出力する。
【００４１】
ドライバ３４は、中央制御回路部３１から出力されたモータ駆動指令信号を入力すると、モータ駆動モードになり、回転速度検出器５０からの回転速度信号に基づいて、スイッチング素子３５ａ，３５ｂの各ベース端子に、所定の順序でチョッパ信号を出力する。
【００４２】
このようにして、スイッチング素子３５ａ，３５ｂのベース端子にそれぞれ入力されたチョッパ信号が、ロータ２３の位置に応じて順次切り替わると、スイッチング素子３５ａ，３５ｂのコレクタ−エミッタ間がオン・オフを繰返し、バッテリ４０の陽極から陽極電源線３７に流れた電流が、所定の順序で電機子巻線２１ａ，２１ｂに流れる。
【００４３】
そして、電機子巻線２１ａ，２１ｂに所定の順序で電流が流れると、電機子巻線２１ａ，２１ｂのうち、電流が流れた電機子巻線とロータ２３の永久磁石とが吸引、反発し、ロータ２３が一定の速度で回転し、これによりファン１０が回転する。
【００４４】
このようにして、車両用電力回生装置１は、ファン１０を回転させることにより、図２に示すラジエータ６１０に冷却風を吹き付けて、ラジエータ６１０を冷却させることができる。
【００４５】
次に、車両用電力回生装置の電力回生動作について説明する。
図３に示す中央制御回路部３１は、ラジエータ６１０の内部に配設された図示しない冷却水温度センサからの検出信号や車両の走行速度センサ等から出力される信号を所定の間隔で入力し、車両走行中において、冷却水の温度が規定値を下回っていると判断した場合には、切替器３２に電力回生動作信号を出力する。
【００４６】
切替器３２は、中央制御回路部３１から出力された電力回生動作信号を入力すると、回路切替動作を行い、ドライバ３４に、バッテリ４０からファンモータ２０への電力供給を停止すべく電力回生切替信号を出力する。これにより、ファン１０およびファンモータ２０は、外力により回転可能な状態になる。
【００４７】
ドライバ３４は、切替器３２から出力された電力回生切替信号を入力すると、電力回生動作待機状態になり、中央制御回路部３１からの電力回生指令信号の入力を待つ。一方、中央制御回路部３１は、切替器３２を介してドライバ３４に電力回生指令信号を出力することができるように待機する。
【００４８】
ここで、図４に、車両用電力回生装置１の電力回生動作を表すフローチャートを示す。以下、図４を適宜参照しながら、車両用電力回生装置１の電力回生動作について説明する。
【００４９】
まず、車両６００が高速走行を行うと、図２に示すように、車両６００の前方からエンジンルーム内に走行風が流入し、この走行風がラジエータ６１０を通過してファン１０に吹き付けられる。
【００５０】
このようにして、ファン１０に走行風が吹き付けられると、ファン１０がモータ駆動時における回転方向と同じ方向に回転する。そして、ファン１０が走行風により回転すると、図３に示すファンモータ２０のロータ２３は、モータ駆動時における回転方向と同じ方向に回転する。
【００５１】
このとき、回転速度検出器５０は、ファンモータ２０の回転速度を検出し、回転速度に応じた回転速度信号をドライバ３４および中央制御回路部３１にそれぞれ出力する。
【００５２】
そして、中央制御回路部３１は、電力回生指令信号の出力待機状態で、ファンモータ２０の回転速度に応じて出力される回転速度信号を回転速度検出器５０から入力し、ファンモータ２０の回転速度を検出する（図４のステップＳ１）。
【００５３】
次に、中央制御回路部３１は、入力した回転速度信号をカウントして演算することにより、ファンモータ２０の回転速度を把握し、この回転速度が規定値を上回っているか否かを判断する（図４のステップＳ２）。
【００５４】
そして、中央制御回路部３１は、ファンモータ２０の回転速度が依然として規定値を下回ったままであると判断した場合には、ファンモータ２０にて発生する電力が回生するに十分でないため、そのまま電力回生指令信号を出力せずに待機する。
【００５５】
一方、中央制御回路部３１は、ファンモータ２０の回転速度が規定値を上回ったと判断した場合には、ファンモータ２０にて発生する電力が回生するに十分であるため、切替器３２を介してドライバ３４に電力回生指令信号を出力する。
【００５６】
ドライバ３４は、中央制御回路部３１から出力された電力回生指令信号を入力すると、電力回生モードになり、電力の回生を開始する（図４のステップＳ３）。
【００５７】
そして、ドライバ３４は、回転速度検出器５０から出力された回転速度信号に基づいて、スイッチング素子３５ａ，３５ｂの各ベース端子に、所定の順序でスイッチング信号を出力する。
【００５８】
このようにして、スイッチング素子３５ａ，３５ｂのベース端子にスイッチング信号が入力されると、スイッチング素子３５ａ，３５ｂは、スイッチング信号に応じて、コレクタ端子−エミッタ端子間の導通、遮断を繰返し行う。
【００５９】
ここで、ファン１０が走行風を受けることにより、ファンモータ２０のロータ２３が、駆動時における回転方向と同じ方向に回転すると、ロータ２３に配設された永久磁石によってステータ２２に磁界の変化が与えられ、各電機子巻線２１ａ，２１ｂを貫く磁束が変化する。そして、各電機子巻線２１ａ，２１ｂを貫く磁束が変化することにより、各電機子巻線２１ａ，２１ｂに、短絡電流を流しつづけようとする極性の誘導起電力が生じる。
【００６０】
そして、ロータ２３が回転している状態において、スイッチング素子３５ａのベース端子に入力されたスイッチング信号がＨＩＧＨレベルになると、スイッチング素子３５ａの各コレクタ−エミッタ間が導通するので、電機子巻線２１ａ，２１ｂに生じた誘起電圧による電流が、スイッチング素子３５ａおよびダイオード３６ｂを介して電機子巻線２１ａ，２１ｂに順次流れた後、短絡電流として再び電機子巻線２１ａ，２１ｂに流れる。この短絡電流は、電機子巻線２１ａ，２１ｂにおいて、エネルギとして蓄積される。
【００６１】
その後、スイッチング素子３５ａのベース端子に入力されたスイッチング信号がＬＯＷレベルになると、電機子巻線２１ａ，２１ｂに流れる電流が減少するため、上記誘起電圧に、さらに電機子巻線２１ａ，２１ｂにおける自己誘導作用による誘起電圧が加えられて昇圧される。そして、この昇圧された回生電圧によって、電機子巻線２１ａ，２１ｂから流れる電流が、ダイオード３６ｂを介して陽極電源線３７に流れ、バッテリ４０に回生される。
【００６２】
そして、ドライバ３４からのスイッチング信号を所定周波数からなるチョッパ信号としてスイッチング素子３５ａに出力することにより、ロータ２３の位置に応じた電機子巻線２１ａ，２１ｂによる発電動作と、昇圧チョッパ動作が同時に行なわれることになるので、電機子巻線２１ａ，２１ｂにて発電される回生電圧をバッテリ４０の出力電圧よりも高く維持することができ、これにより、バッテリ４０を充電することができる。
【００６３】
また、回生電圧の回生効率を向上させるためには、スイッチング素子３５ａのベース端子に出力するチョッパ信号のデューティ比（信号のＨＩＧＨレベルとＬＯＷレベルの時間的比率）を高くしておけば良い。
【００６４】
そして、本実施形態では、ファン１０が外力によって回転し、ファンモータ２０が発電している間においても、中央制御回路部３１は、ファンモータ２０の回転速度に応じて出力される回転速度信号を回転速度検出器５０から入力し、ファンモータ２０の回転速度を検出する（図４のステップＳ４）。
【００６５】
ここで、上記のように、回生電圧の回生効率を向上させるためには、スイッチング素子３５ａのベース端子に出力するチョッパ信号のデューティ比を高くする必要があるが、このようにすると、一般的にステータ２２とロータ２３との間に働く制動力が強くなるため、ファンモータ２０の回転数が低下する。
【００６６】
従って、本実施形態では、電力回生回路３０により電力回生を開始した直後に、ファンモータ２０の回転速度が低下しても、直ちに電力回生が終了してしまうことのないように、電力回生回路３０の電力回生開始時におけるファンモータ２０の回転速度よりも遅い速度で、電力回生回路３０の電力回生を終了させるようにしている。
【００６７】
例を上げて具体的に説明すると、中央制御回路部３１は、ファンモータ２０の回転速度が１０００ｒｐｍ以上のときに、切替器３２を介してドライバ３４に電力回生指令信号を出力するようになっており、また、ファンモータ２０の電力回生開始時における回転速度よりも遅い５００ｒｐｍ以下になったときに、ドライバ３４への電力回生指令信号の出力を停止するようになっている。
【００６８】
このように、中央制御回路部３１は、電力回生開始時におけるファンモータ２０の回転速度よりも遅い速度で、電力回生を終了することができるので、ファンモータ２０を発電機として動作させることによって回転速度が低下しても、所定の回転速度に低下するまでファンモータ２０が発電機として動作し続けることができ、これにより、ファンモータ２０において発生した電力を効率良く回生することができる。
【００６９】
そして、中央制御回路部３１は、入力した回転速度信号をカウントして演算することにより、ファンモータ２０の回転速度を把握し、車両６００の走行速度低下などにより、電力回生時におけるファンモータ２０の回転速度が規定値を下回っているか否かを判断する（図４のステップＳ５）。
【００７０】
そして、中央制御回路部３１は、ファンモータ２０の回転速度が依然として規定値を上回ったままであると判断した場合には、ファンモータ２０にて発生する電力を回生するため、そのまま電力回生動作信号の出力を停止せずに、回転速度を検出し続ける。
【００７１】
一方、中央制御回路部３１は、ファンモータ２０の回転速度が規定値を下回ったと判断した場合には、ファンモータ２０にて発生する電力が回生するに十分でないため、ドライバ３４への電力回生指令信号の出力を停止し、電力の回生を終了する（図４のステップＳ６）。
【００７２】
そして、車両６００の走行速度低下などにより、エンジン６２０の温度が上昇し、ラジエータ６１０を冷却する場合には、ファンモータ２０を電動機として回転駆動させる必要があるので、電力回生動作を終了しモータ駆動動作に移行するか、このまま電力回生動作を継続するかの判断を行う（図４のステップＳ７）。
【００７３】
そして、ファンモータ２０を発電機として引き続き動作させる場合には、電力回生動作を継続し、ファンモータ２０を電動機として回転駆動させる必要がある場合には、電力回生動作を終了する。
【００７４】
このように、本実施形態の車両用電力回生装置１によれば、電力回生回路３０が、ファンモータ２０の回転速度が所定速度以上になった時に、電力回生を開始すると共に、電力回生開始時におけるファンモータ２０の回転速度よりも遅い速度で、電力回生を終了するように構成されているので、ファンモータ２０を発電機として動作させることによって回転速度が低下しても、所定の回転速度に低下するまでファンモータ２０が発電機として動作し続けることができ、これにより、回転電機において発生した電力を効率良く回生することができるため、車両における電力収支を向上させることができる。
【００７５】
（第二実施形態）
次に、本発明の第二実施形態に係る車両用電力回生装置について説明する。
図５に示す符号１０１は、本発明の第二実施形態に係る車両用電力回生装置である。本実施形態に係る車両用電力回生装置１０１は、ファン１１０、回転電機としてのブロワモータ１２０、電力回生回路１３０、バッテリ１４０、走行速度検出器１５０と、を有して構成されている。
【００７６】
ファン１１０は、図６に示すように、例えば、車両７００に搭載された車両用空調装置７１０において、車内に空気を送り込むためのものであり、回転軸１１１と、この回転軸１１１に放射状に配設された複数の羽根１１２とから構成されている。また、ファン１１０は、ブロワモータ１２０に連結され、車両が走行中に受ける走行風によって回転することができるように構成されている。
【００７７】
ブロワモータ１２０は、図７に示すように、永久磁石からなるステータ１２２と、３相の電機子巻線１２１およびコンミテータ１２５からなるロータ１２３と、ブラシ１２４ａ，１２４ｂと、を備えた直流型回転電機で構成され、ファン１１０を回転駆動させると共に、ファン１１０の走行風による回転に伴って電力を発生することができるように構成されている。
【００７８】
ブラシ１２４ａ，１２４ｂは、図示しないスプリング等でコンミテータ１２５に押圧当接され、これにより、バッテリ１４０から流れる電流がコンミテータ１２５を介して各電機子巻線１２１に流れるようになっている。
【００７９】
電力回生回路１３０は、ブロワモータ１２０を回転駆動させると共に、ブロワモータ１２０で発生した電力をバッテリ１４０に回生するための電気回路で、中央制御回路部１３１と、切替器１３２と、モータ回路部１３３と、を有して構成されている。
【００８０】
中央制御回路部１３１は、ＣＰＵ等の演算処理回路を有して構成されたものであり、車両用空調装置７１０の動作信号や、走行速度検出器１５０から出力される走行速度信号を入力して、切替器１３２にモータ駆動動作信号および電力回生動作信号を出力すると共に、後述するチョップ部１３５をチョッパ制御させるためのチョッパ信号を出力することができるように構成されている。
【００８１】
切替器１３２は、図７に示すように、端子１３２ａ，端子１３２ｂ，共通端子１３２ｃを有して構成され、中央制御回路部１３１からのモータ駆動動作信号または電力回生動作信号に応じて、共通端子１３２ｃとの接続を端子１３２ａ若しくは端子１３２ｂに切り替えることができるように構成されている。なお、切替器１３２は、好ましくはリレースイッチが用いられるが、他にも、トランジスタや、ＦＥＴ（電界効果トランジスタ）、ＩＧＢＴ（ベース端子絶縁形バイポーラトランジスタ）が用いられても良い。
【００８２】
そして、切替器１３２の端子１３２ａは、陽極電源線１３７を介してバッテリ１４０の陽極端子に接続され、端子１３２ｂは、ダイオード１３６のアノード端子に接続されている。また、切替器１３２の共通端子１３２ｃは、ブロワモータ１２０のブラシ１２４ａに接続され、ブラシ１２４ｂは、陰極電源線１３８を介してバッテリ１４０の陰極端子に接続されている。
【００８３】
モータ回路部１３３は、チョップ部１３５と、ダイオード１３６と、各電源線１３７，１３８，１３９とからなる電気回路で構成され、ブロワモータ１２０で発生した電力を回生すると共に、切替器１３２の切替動作に応じて、ブロワモータ１２０への電力供給及び電力回生を行うことができるように構成されている。
【００８４】
チョップ部１３５は、トランジスタで構成されており、中央制御回路部１３１からのチョッパ信号をベース端子に入力することにより、コレクタ端子−エミッタ端子間の導通、遮断を切り替えることができるように構成されている。すなわち、チョップ部１３５のベース端子にＨＩＧＨレベル信号が入力されると、コレクタ−エミッタ間が導通し、チョップ部１３５のベース端子にＬＯＷレベル信号が入力されると、コレクタ端子−エミッタ端子間が遮断するように構成されている。
【００８５】
そして、チョップ部１３５のベース端子は、中央制御回路部１３１に接続され、コレクタ端子は、ダイオード１３６と切替器１３２の端子１３２ｂとの間に接続され、エミッタ端子は、陰極電源線１３８に接続されている。
【００８６】
なお、本実施形態では、チョップ部１３５にトランジスタが用いられているが、その他、ＦＥＴ（電界効果トランジスタ）、ＩＧＢＴ（ベース端子絶縁形バイポーラトランジスタ）が用いられても良い。
【００８７】
ダイオード１３６は、順方向にのみ電流を流すことができる整流素子で構成され、そのカソード端子が電力回生用電源線１３９を介して陽極電源線１３７に接続されることにより、バッテリ１４０からの電流の流れに対して逆方向になるように配線接続されている。
【００８８】
バッテリ１４０は、車載用の直流型蓄電池で構成され、ブロワモータ１２０に所定の電圧を出力すると共に、電力回生回路１３０によって回生された電力を蓄積することができるように構成されている。また、バッテリ１４０は、図６に示すように、車両７００に形成されたエンジンルーム内の所定箇所に配設されている。
【００８９】
走行速度検出器１５０は、車両７００の駆動系に配設された車輪速度センサ等で構成され、車両７００の走行速度に応じた走行速度信号を中央制御回路部１３１に出力することができるようになっている。
【００９０】
そして、上記各構成により、車両用電力回生装置１０１は、車両用空調装置７１０の動作信号や、走行速度検出器１５０から出力される走行速度信号に応じて、ブロワモータ１２０を駆動させる動作（以下、モータ駆動動作と言う）と、ブロワモータ１２０からの電力を回生する動作（以下、電力回生動作と言う）とを切り替えて行うことができるようになっている。
【００９１】
以下に、本発明の第二実施形態に係る車両用電力回生装置１０１のモータ駆動動作および電力回生動作について説明する。
【００９２】
はじめに、車両用電力回生装置１０１のモータ駆動動作について説明する。
図７に示す中央制御回路部１３１は、車両用空調装置７１０の動作信号を入力した場合には、切替器１３２に、モータ駆動動作信号を出力する。
【００９３】
切替器１３２は、中央制御回路部１３１から出力されたモータ駆動動作信号を入力すると、端子１３２ａと共通端子１３２ｃとを接続するように回路切替動作を行う。
【００９４】
この回路切替動作によって、端子１３２ａと共通端子１３２ｃとが接続されると、バッテリ１４０の電圧が、ブロワモータ１２０のブラシ１２４ａ，１２４ｂ間に印加され、バッテリ１４０の陽極端子からブラシ１２４ａに電流が流れる。
【００９５】
ブラシ１２４ａに流れてきた電流は、コンミテータ１２５によって各電機子巻線１２１に整流され、これにより、電流が流れた電機子巻線１２１は磁界を発生する。そして、電機子巻線１２１から生ずる磁界と、ステータ１２２に発生する磁界との吸引、反発力によりロータ１２３が回転し、この回転力がファン１１０に伝達されてファン１１０が回転する。
【００９６】
このようにして、車両用電力回生装置１０１は、ファン１１０を回転させることにより、図６に示す車両用空調装置７１０の空気吹出口７１１から車両７００の車内に空気を送り出すことができる。
【００９７】
次に、車両用電力回生装置１０１の電力回生動作について説明する。
図７に示す中央制御回路部１３１は、車両用空調装置７１０の動作信号が入力されていない場合には、切替器１３２に電力回生動作信号を出力する。
【００９８】
切替器１３２は、中央制御回路部１３１から出力された電力回生動作信号を入力することにより、回路切替動作を行う。この回路切替動作によって、端子１３２ａと共通端子１３２ｃとの接続が解除され、端子１３２ｂと共通端子１３２ｃとが接続されると、バッテリ１４０からブロワモータ１２０への電力供給が停止されてファン１１０が外力により回転可能な状態になる。
【００９９】
そして、ファン１１０が外力により回転可能な状態にあるときに、中央制御回路部１３１は、チョップ部１３５にチョッパ信号を出力することができるように待機する。
【０１００】
ここで、ファン１１０が外力により回転可能な状態にあるときに、車両７００が高速走行を行うと、図６に示すように、車両７００の前方からエンジンルーム内に走行風が流入し、この走行風が車両用空調装置７１０の外気取入口７１２を通過してファン１１０に吹き付けられる。
【０１０１】
このようにして、ファン１１０に走行風が吹き付けられると、ファン１１０がモータ駆動時における回転方向と同じ方向に回転する。そして、ファン１１０が走行風により回転すると、図７に示すブロワモータ１２０のロータ１２３は、モータ駆動時における回転方向と同じ方向に回転する。
【０１０２】
このとき、回転速度検出器５０は、車両７００の走行速度を検出し、走行速度に応じた走行速度信号を中央制御回路部１３１に出力する。そして、中央制御回路部３１は、チョッパ信号の出力待機状態で、車両７００の走行速度に応じて出力される走行速度信号を走行速度検出器１５０から入力し、車両７００の走行速度を検出する。
【０１０３】
次に、中央制御回路部１３１は、入力した走行速度信号をカウントして演算することにより、車両７００の走行速度を把握し、この走行速度が規定値を上回っているか否かを判断する。
【０１０４】
そして、中央制御回路部１３１は、車両７００の走行速度が規定値を下回っている場合には、ブロワモータ１２０に十分な走行風が吹き付けられておらず、これにより、ブロワモータ１２０にて発生する電力が回生するに十分でないと判断し、そのままチョッパ信号を出力せずに待機する。
【０１０５】
一方、中央制御回路部１３１は、車両７００の走行速度が規定値（例えば時速８０ｋｍ）を上回った場合には、ブロワモータ１２０に十分な走行風が吹き付けられており、これにより、ブロワモータ１２０にて発生する電力が回生するに十分であると判断し、チョップ部１３５にチョッパ信号を出力する。これにより、電力回生回路１３０は、電力回生モードになり、電力回生を開始する。
【０１０６】
そして、チョップ部１３５は、ベース端子にチョッパ信号が入力されると、その信号に応じて、コレクタ端子−エミッタ端子間の導通、遮断を繰返し行う。
【０１０７】
ここで、ファン１１０が走行風を受けることにより、ブロワモータ１２０のロータ１２３が、駆動時における回転方向と同じ方向に回転すると、ステータ１２２の永久磁石によってロータ１２３に磁界の変化が与えられ、各電機子巻線２１ａ，２１ｂを貫く磁束が変化する。そして、各電機子巻線２１ａ，２１ｂを貫く磁束が変化することにより、各電機子巻線２１ａ，２１ｂに、短絡電流を流しつづけようとする極性の誘導起電力が生じる。
【０１０８】
そして、ロータ１２３が回転している状態において、チョップ部１３５のベース端子に入力されたチョッパ信号がＨＩＧＨレベルになると、チョップ部１３５のコレクタ端子−エミッタ端子間が導通するので、ブラシ１２４ａ，１２４ｂ間に生じた誘起電圧によってブラシ２４ａから流れ出た電流は、チョップ部１３５のコレクタ端子−エミッタ端子間を流れ、短絡電流としてブラシ１２４ｂに流れる。
【０１０９】
このブラシ１２４ｂに流れてきた短絡電流は、電機子巻線１２１のうち、所定の電機子巻線を介して再びブラシ１２４ａに流れる。このように、ベース端子に入力されたチョッパ信号がＨＩＧＨレベルにあるときは、電機子巻線１２１のうち、所定の電機子巻線に短絡電流が流れてエネルギが蓄積される。
【０１１０】
その後、中央制御回路部１３１からチョップ部１３５のベース端子に入力されたチョッパ信号がＬＯＷレベルになると、電機子巻線１２１に流れる電流が減少するため、上記誘起電圧に、さらに電機子巻線１２１における自己誘導作用による誘起電圧が加えられて昇圧される。そして、この昇圧された回生電圧によって、電機子巻線１２１から流れる電流が、ダイオード１３６を介して陽極電源線１３７に流れ、バッテリ１４０に回生される。
【０１１１】
そして、中央制御回路部１３１からのチョッパ信号を、所定周波数を伴うようにして出力することにより、ロータ１２３の位置に応じた電機子巻線１２１による発電動作と、昇圧チョッパ動作が同時に行なわれることになるので、電機子巻線１２１にて発電される回生電圧をバッテリ１４０の出力電圧よりも高く維持することができ、これにより、バッテリ１４０を充電することができる。
【０１１２】
このようにして、車両用電力回生装置１０１は、車両７００の速度がそれほど速くないときでも、ブロワモータ１２０で発生した電圧を昇圧させることにより、回生電圧をバッテリ１４０の出力電圧よりも高く維持することができるので、バッテリ１４０を充電することができる。
【０１１３】
また、回生電圧が、バッテリ１４０の定格電圧を超えてしまうような場合には、チョップ部１３５のベース端子に出力するチョッパ信号のデューティ比を下げれば良い。このようにすれば、バッテリ１４０には、デューティ比に相応した平均電圧が印加されるため、回生電圧をバッテリ１４０の定格内に納めることが可能になる。
【０１１４】
そして、中央制御回路部１３１は、入力した走行速度信号をカウントして演算することにより、車両７００の走行速度を把握し、走行速度が規定値を下回っているか否かを判断する。
【０１１５】
そして、中央制御回路部１３１は、走行速度が依然として規定値を上回ったままであると判断した場合には、ブロワモータ１２０にて発生する電力を回生するため、そのままチョッパ信号の出力を停止せずに、走行速度を検出し続ける。
【０１１６】
一方、中央制御回路部１３１は、ブロワモータ１２０の走行速度が規定値を下回ったと判断した場合には、ファン１１０に走行風が十分に吹き付けられておらず、ブロワモータ１２０にて発生する電力が回生するに十分でないため、チョップ部１３５へのチョッパ信号の出力を停止し、電力の回生を終了する。
【０１１７】
なお、車両用電力回生装置１０１による電力回生中に、車両用空調装置７１０の動作信号が中央制御回路部１３１に入力された場合には、車両用電力回生装置１０１は、電力回生を終了し、モータ駆動動作に移行する。
【０１１８】
このように、本実施形態の車両用電力回生装置１０１によれば、車両７００の走行速度を走行速度検出器１５０を用いて検出し、これによって検出された信号に基づいて電力回生の開始と終了とを切り替えるようにしているので、車両７００の走行状態に応じた電力回生を行うことができる。これにより、電力回生を効率良く行うことができるので、車両７００における電力収支を向上させることができる。
【０１１９】
なお、本発明の第二実施形態において、電力回生回路１３０の電力回生開始時における走行速度よりも遅い速度で、電力回生回路１３０の電力回生を終了させるようにしても良い。
【０１２０】
例を上げて具体的に説明すると、中央制御回路部１３１は、例えば、車両７００の走行速度が８０ｋｍ／ｈ以上のときに、電力回生回路１３０の電力回生を開始すべく、チョップ部１３５にチョッパ信号を出力するようにし、走行速度が７０ｋｍ／ｈ以下になったときに、電力回生回路１３０の電力回生を終了すべく、チョップ部１３５へのチョッパ信号の出力を停止するようにしても良い。
【０１２１】
このように、中央制御回路部１３１は、電力回生開始時における車両７００の走行速度よりも遅い速度で、電力回生を終了することができると、電力回生回路１３０により電力回生を開始した直後に、車両７００の走行速度が低下しても、所定の走行速度に低下するまでブロワモータ１２０が発電機として動作し続けることができるので、ブロワモータ１２０において発生した電力を効率良く回生することができる。
【０１２２】
上記したように、本実施形態によれば、以下の効果を奏する。
（イ）図１，図２に示すように、本発明の第一実施形態に係る車両用電力回生装置１には、車両６００が走行中に受ける走行風によって回転可能なファン１０と、ファン１０の走行風による回転に伴って電力を発生するファンモータ２０と、ファンモータ２０で発生した電力を回生する電力回生回路３０と、電力回生回路３０によって回生された電力を蓄積するバッテリ４０と、が備えられているので、車両６００が走行中に受ける走行風により得られる風力エネルギを用いて電力を回生することができ、車両６００における電力収支を向上させることができる。
【０１２３】
（ロ）また、車両用電力回生装置１によれば、車両６００に既存のラジエータ冷却用ファンおよびラジエータ冷却用ファンモータを、電力を回生するためのファン及び回転電機として用いることができるので、部品コストを増加させることなく、電力を回生させることができる。
【０１２４】
（ハ）また、車両用電力回生装置１は、回転速度検出器５０で検出された回転速度検出信号に応じて、電力回生回路３０による電力回生の開始と終了とを切り替えるようにしているので、ファンモータ２０の回転状態に応じた電力回生を行うことができ、これにより、電力回生を効率良く行うことができる。
【０１２５】
（ニ）特に、車両用電力回生装置１では、中央制御回路部３１が、電力回生開始時におけるファンモータ２０の回転速度よりも遅い速度で、電力回生を終了することができるので、ファンモータ２０が通電されて電動機として回転駆動している状態から電源を遮断して発電機として動作させることによって回転速度が低下しても、所定の回転速度に低下するまでファンモータ２０が発電機として動作し続けることができ、これにより、ファンモータ２０において発生した電力を効率良く回生することができる。
【０１２６】
（ホ）図５，図６に示すように、本発明の第二実施形態に係る車両用電力回生装置１０１には、車両７００が走行中に受ける走行風によって回転可能なファン１１０と、ファン１１０の走行風による回転に伴って電力を発生するブロワモータ１２０と、ブロワモータ１２０で発生した電力を回生する電力回生回路１３０と、電力回生回路１３０によって回生された電力を蓄積するバッテリ１４０と、が備えられているので、車両７００が走行中に受ける走行風により得られる風力エネルギを用いて電力を回生することができ、車両７００における電力収支を向上させることができる。
【０１２７】
（ヘ）また、モータ回転速度を検出するための回転速度検出器をブロワモータ１２０に取り付けなくて済むので、ブロワモータ１２０の構造を簡略化することができ、部品コストを増加させることなく、電力を回生させることができる。
【０１２８】
（ト）また、車両用電力回生装置１０１によれば、車両７００に既存の送風用ブロワファンおよびブロワモータを、電力を回生するためのファン及び回転電機として用いることができるので、部品コストを増加させることなく、電力を回生させることができる。
【０１２９】
（チ）また、車両用電力回生装置１０１は、走行速度検出器１５０で検出された走行速度検出信号に応じて、電力回生回路１３０による電力回生の開始と終了とを切り替えるようにしているので、ブロワモータ１２０の回転状態に応じた電力回生を行うことができ、これにより、電力回生を効率良く行うことができる。
【０１３０】
なお、本発明の実施の形態は、以下のように改変することができる。
（ａ）図３に示す本発明の第一実施形態に係る車両用電力回生装置１では、ファンモータ２０が２相の電機子巻線２１ａ，２１ｂを有して構成されていたが、本発明はこれに限定されるものではない。
【０１３１】
すなわち、ファンモータ２０は、２相の電機子を有して構成されたものの他にも、電機子巻線を並列に接続することにより、４相や６相などに改変することができる。このとき、モータ回路部３３には、各相の電機子巻線にスイッチング素子がそれぞれ直列に接続され、このスイッチング素子を１つ以上スイッチングすることにより、電力回生するようにしても良い。
【０１３２】
（ｂ）図３に示す本発明の第一実施形態に係る車両用電力回生装置１では、モータ回路部３３が半波駆動回路で構成されていたが、本発明はこれに限定されるものではない。すなわち、モータ回路部３３は、半波駆動回路で構成される以外にも、全波駆動回路で構成されていても良い。
【０１３３】
ここで、図８に、本発明の第一実施形態に係る車両用電力回生装置の改変例を示す。本実施形態の改変例に係る車両用電力回生装置２０１は、本発明の第一実施形態に係る車両用電力回生装置１のファンモータ２０と電力回生回路３０の代わりに、ファンモータ２２０と電力回生回路２３０をそれぞれ用いて構成されたものである。
【０１３４】
ファンモータ２２０は、Ｕ，Ｖ，Ｗの三相星形結線された電機子巻線２２１Ｕ，２２１Ｖ，２２１Ｗが配設されたステータ２２２と、永久磁石が配設されたロータ２２３と、を有して構成され、ロータ２２３の回転軸にはファン１０が連結されている。
【０１３５】
電力回生回路２３０は、上アームを構成するスイッチング素子２３１ａ〜２３１ｃおよびダイオード２３２ａ〜２３２ｃと、下アームを構成するスイッチング素子２３１ｄ〜２３１ｆおよびダイオード２３２ｂ〜２３２ｆと、がブリッジ接続された全波駆動回路からなるモータ回路部２３３を有して構成されている。
【０１３６】
そして、上記構成からなる車両用電力回生装置２０１は、モータ駆動動作時には、ドライバ３４から各スイッチング素子２３１ａ〜２３１ｆに所定の順序でチョッパ信号を出力することにより、ファンモータ２２０を駆動させてファン１０を回転させることにより、図２に示すラジエータ６１０に冷却風を吹き付けて、ラジエータ６１０を冷却させることができるようになっている。
【０１３７】
また、電力回生動作時には、上アームのスイッチング素子２３１ａ〜２３１ｃを全てオフにした状態で、下アームのスイッチング素子２３１ｄ〜２３１ｆのうち少なくとも一つ以上をスイッチングすることにより、電機子巻線２２１Ｕ，２２１Ｖ，２２１Ｗに短絡電流を流し続けようとする極性の誘起起電力が生じ、これにより、バッテリに回生電流が流れる。
【０１３８】
このように、本実施形態の車両用電力回生装置２０１においても、車両６００が走行中に受ける走行風により得られる風力エネルギを用いて電力を回生することができるので、車両における電力収支を向上させることができる。
【０１３９】
なお、上記改変例において、モータ回路部２３３は、３相の電機子巻線を有して構成されていたが、２相の電機子巻線を有して構成されていても良い。
【０１４０】
また、上記改変例において、電力回生動作時にモータ回路部２３３は、上アームのスイッチング素子２３１ａ〜２３１ｃを全てオフにした状態で、下アームのスイッチング素子２３１ｄ〜２３１ｆのうち少なくとも一つ以上をスイッチングしていたが、下アームのスイッチング素子２３１ｄ〜２３１ｆを全てオフにした状態で、上アームのスイッチング素子２３１ａ〜２３１ｃのうち少なくとも一つ以上をスイッチングしても良い。
【０１４１】
（ｃ）図１に示す本発明の第一実施形態に係る車両用電力回生装置１では、回転速度検出器５０を用いてファンモータ２０の回転速度を検出し、この検出結果に応じて電力回生の開始と終了とを切り替えるようにしていたが、本発明は、これに限定されるものではない。
【０１４２】
例えば、本発明の第一実施形態に係る車両用電力回生装置１は、車輪速度センサ等の走行速度検出器を用い、この走行速度検出器の検出結果に応じて電力回生の開始と終了とを切り替えるようにしても良い。
【０１４３】
このようにすることにより、回転速度検出器５０を使用しなくても済むようにすることができるので、ファンモータ２０の回転速度検出器取付部の構造を簡略化することができる。
【０１４４】
（ｄ）図７に示す本発明の第二実施形態に係る車両用電力回生装置１０１では、電力回生回路１３０のチョップ部１３５を制御して、ブロワモータ１２０の電機子巻線１２１に短絡電流を流しエネルギを蓄積させていたが、本発明はこれに限定されるものではない。すなわち、電力回生回路１３０は、電機子巻線の他にも、回生電圧を昇圧する手段を有して構成されていても良い。
【０１４５】
ここで、図９に、本発明の第二実施形態に係る車両用電力回生装置の改変例を示す。本実施形態の改変例に係る車両用電力回生装置３０１は、本発明の第二実施形態に係る車両用電力回生装置１０１の電力回生回路１３０に昇圧用コイル１３４を追加して構成されたものである。
【０１４６】
昇圧用コイル１３４は、ブロワモータ１２０で発生した電圧を昇圧させるためのもので、所定のインダクタンスを備えたインダクタで構成されており、昇圧用コイル１３４の両端は、ダイオード１３６のアノード端子および切替器１３２の端子１３２ｂにそれぞれ接続されている。なお、昇圧用コイル１３４のインダクタンスは、それを大きくすれば、より大きな昇圧効果が得られるが、インダクタでの電圧降下を考慮して、最適な値に設定されることが望ましい。
【０１４７】
そして、上記構成からなる車両用電力回生装置３０１は、電力回生動作時には、チョップ部１３５をスイッチングすることにより、電機子巻線１２１および昇圧用コイル１３４に短絡電流を流し続けようとする極性の誘起起電力が生じるため、ブラシ１２４ａ，１２４ｂ間に生じた誘導起電力による誘起電圧に、昇圧用コイル１３４の両端子間に生じた誘導起電力による誘導電圧の分だけ昇圧させた電圧が、回生電圧としてバッテリ１４０に印加され、この回生電圧によって、バッテリ１４０に回生電流が流れる
【０１４８】
このように、本実施形態の車両用電力回生装置３０１においても、車両７００が走行中に受ける走行風により得られる風力エネルギを用いて電力を回生することができるので、車両における電力収支を向上させることができる。
【０１４９】
（ｅ）図３に示す本発明の第一実施形態に係る車両用電力回生装置１では、ファンモータ２０にブラシレスモータが用いられていたが、本発明は、これに限定されるものではない。例えば、車両用電力回生装置１は、図７に示すようなブラシ付き直流モータを有して構成されていても良い。
【０１５０】
また、図７に示す本発明の第二実施形態に係る車両用電力回生装置１０１では、ブロワモータ１２０にブラシ付き直流モータが用いられていたが、本発明は、これに限定されるものではない。例えば、車両用電力回生装置１０１は、図３に示すようなブラシレスモータを有して構成されていても良い。
【０１５１】
（ｆ）図１に示す本発明の第一実施形態に係る車両用電力回生装置１では、ファン１０が車両６００に配設されたラジエータ６１０を冷却させるためのラジエータ冷却用ファンで構成され、回転電機２０がラジエータ冷却用ファンを回転駆動させるために車両６００に配設されたファンモータで構成されていたが、本発明は、これに限定されるものではない。
【０１５２】
例えば、ファン１０は、図６に示す車両７００に配設された車両用空調装置７１０の送風用ブロワファンで構成され、回転電機２０は、送風用ブロワファンを回転駆動させるために車両７００に配設されたブロワモータで構成されていても良い。
【０１５３】
また、図５に示す本発明の第二実施形態に係る車両用電力回生装置１０１では、ファン１１０が車両７００に配設された車両用空調装置７１０の送風用ブロワファンで構成され、回転電機１２０は、送風用ブロワファンを回転駆動させるために車両７００に配設されたブロワモータで構成されていたが、本発明は、これに限定されるものではない。
【０１５４】
例えば、ファン１１０は、図２に示す車両６００に配設されたラジエータ６１０を冷却させるためのラジエータ冷却用ファンで構成され、回転電機１２０がラジエータ冷却用ファンを回転駆動させるために車両６００に配設されたファンモータで構成されていても良い。
【０１５５】
さらに、上記実施形態に係る車両用電力回生装置１，１０１において、ファン１０，１１０は、車両の外装表面に複数配設されて、走行風によって回転するように構成されていても良い。
【０１５６】
このとき、複数のファン１０，１１０に連結される回転電機は、直列配線されていることが望ましい。このように配線すると、複数の回転電機で発生する合計電圧値は、１個あたりの回転電機の発生電圧値に、直列に接続された回転電機の個数を掛け合わせた値となるので、車両が中低速で走行している場合でも、複数の回転電機で発生する合計電圧をバッテリ４０，１４０の出力電圧よりも高く維持することができ、バッテリ４０，１４０に電力を回生させることができる。
【０１５７】
（ｇ）図３に示す本発明の第一実施形態に係る車両用電力回生装置１では、中央制御回路部３１からドライバ３４へ出力される電力回生指令信号の有無によって電力回生の開始と終了とを切り替えるようにしていたが、本発明はこれに限定されるものではない。
【０１５８】
例えば、本発明の第一実施形態に係る車両用電力回生装置１は、中央制御回路部３１から切替器３２へ出力されるモータ駆動動作信号または電力回生動作信号に応じて電力回生の開始と終了とを切り替えるようにしても良い。
【０１５９】
また、図５に示す本発明の第二実施形態に係る車両用電力回生装置１０１では、中央制御回路部１３１からチョップ部１３５へ出力されるチョッパ信号の有無によって電力回生の開始と終了とを切り替えるようにしていたが、本発明はこれに限定されるものではない。
【０１６０】
例えば、本発明の第ニ実施形態に係る車両用電力回生装置１０１は、中央制御回路部１３１から切替器１３２へ出力されるモータ駆動動作信号または電力回生動作信号に応じて電力回生の開始と終了とを切り替えるようにしても良い。また、陽極電源線１３７に新たな切替器を接続し、この切替器を中央制御回路部１３１によって切り替えることによって、電力回生回路１３０の電力回生の開始と終了とを切り替えるようにしても良い。
【０１６１】
上記各実施の形態から把握できる請求項以外の技術的思想について、以下にその効果と共に記載する。
【０１６２】
（１）前記車両用電力回生装置は、前記回転電機の回転速度を検出する回転速度検出器を備え、前記電力回生回路は、前記回転速度検出器に電気的に接続された中央制御回路部と、該中央制御回路部に電気的に接続されると共に前記回転電機に所定のモータ駆動電圧を供給するモータ回路部と、を有して構成され、前記中央制御回路部は、前記回転速度検出器から出力される回転速度検出信号に基づいて、前記モータ回路部による電力回生の開始と終了とを切り替えるように構成されていることを特徴とする請求項１に記載の車両用電力回生装置。
【０１６３】
このように、車両用電力回生装置が、回転電機の回転速度を検出する回転速度検出器を備え、電力回生回路が、回転速度検出器に電気的に接続された中央制御回路部と、この中央制御回路部に電気的に接続されると共に回転電機に所定のモータ駆動電圧を供給するモータ回路部と、を有して構成され、中央制御回路部は、回転速度検出器から出力される回転速度検出信号に基づいて、モータ回路部による電力回生の開始と終了とを切り替えるように構成されていると、回転電機の回転速度に応じて電力を回生するように制御することが可能になるので、回転電機において発生した電力を効率良く回生することができ、車両における電力収支を向上させることができる。
【０１６４】
（２）前記回転電機は、ブラシレスモータで構成され、前記電力回生回路は、複数のスイッチング素子と各スイッチング素子に並列接続された複数のダイオードとからなる半波駆動回路部を有して構成され、前記複数のスイッチング素子の少なくとも１つをスイッチングすることにより電力回生を行うように構成されたことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の車両用電力回生装置。
【０１６５】
このように、回転電機がブラシレスモータで構成されると、モータ駆動動作時には、比較的少ない電力でモータ駆動制御を行うことができるので、モータ駆動効率を向上させることができる。
【０１６６】
また、電力回生回路が半波駆動回路部を有して構成されていると、電力を回生するだけでなく、モータの駆動制御を行うこともできるので、モータを駆動させるための駆動制御回路を不要とすることができ、これにより、部品コストの増加を防ぐことができる。さらに、半波駆動回路部を用いて、発電動作と昇圧チョッパ動作とを同時に行わせることができるので、電力回生動作の効率を向上させることができる。
【０１６７】
（３）前記回転電機は、ブラシレスモータで構成され、前記電力回生回路は、ブリッジ接続された複数のスイッチング素子と各スイッチング素子に並列接続された複数のダイオードとからなる全波駆動回路部を有して構成され、該全波駆動回路の上アーム側又は下アーム側の少なくとも一方に接続された複数のスイッチング素子の少なくとも１つをスイッチングすることにより電力回生を行うように構成されたことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の車両用電力回生装置。
【０１６８】
このように、回転電機がブラシレスモータで構成されると、モータ駆動動作時には、比較的少ない電力でモータ駆動制御を行うことができるので、モータ駆動効率を向上させることができる。
【０１６９】
また、電力回生回路が全波駆動回路部を有して構成されていると、電力を回生するだけでなく、モータの駆動制御を行うこともできるので、モータを駆動させるための駆動制御回路を不要とすることができ、これにより、部品コストの増加を防ぐことができる。さらに、全波駆動回路部を用いて、発電動作と昇圧チョッパ動作とを同時に行わせることができるので、電力回生動作の効率を向上させることができる。
【０１７０】
（４）前記回転電機は、ブラシ付き直流モータで構成され、前記電力回生回路は、前記回転電機と並列に接続されると共に前記回転電機の電機子巻線に流れる短絡電流のスイッチング動作を行うチョップ部と、該チョップ部をチョッパ制御する制御回路部と、を有して構成されたことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の車両用電力回生装置。
【０１７１】
このように構成すると、回転電機で発生した電圧を昇圧させることができるので、より大きな電力をバッテリに回生させることができる。また、車両が中低速で走行している場合でも、回転電機で発生した電圧を昇圧させることにより、回転電機で発生した電圧をバッテリの出力電圧よりも高く維持することができるので、バッテリに電力を回生させることができる。
【０１７２】
（５）前記回転電機は、ブラシ付き直流モータで構成され、前記電力回生回路は、前記回転電機と直列に接続されると共に前記回転電機で発生した電圧を昇圧させる昇圧用コイルと、該昇圧用コイルと並列に接続されると共に前記昇圧用コイルに流れる短絡電流のスイッチング動作を行うチョップ部と、該チョップ部をチョッパ制御する制御回路部と、を有して構成されたことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の車両用電力回生装置。
【０１７３】
このように構成すると、回転電機で発生した電圧を昇圧させることができるので、より大きな電力をバッテリに回生させることができる。また、車両が中低速で走行している場合でも、昇圧用コイルを用いて回転電機で発生した電圧を昇圧させることにより、回転電機で発生した電圧をバッテリの出力電圧よりも高く維持することができるので、バッテリに電力を回生させることができる。
【０１７４】
（６）前記電力回生回路は、電力回生開始時における前記車両の走行速度よりも遅い速度で、電力回生を終了するように構成されていることを特徴とする請求項２に記載の車両用電力回生装置。
【０１７５】
このように、電力回生回路が、電力回生開始時における車両の走行速度よりも遅い速度で、電力回生を終了するように構成されていると、電力回生を開始した直後に、車両の走行速度が低下しても、所定の走行速度に低下するまで回転電機が発電機として動作し続けることができるので、回転電機において発生した電力を効率良く回生することができる。
【０１７６】
【発明の効果】
以上詳述したように、本発明の車両用電力回生装置によれば、電力回生回路が、回転電機の回転速度が所定速度以上になった時に、電力回生を開始すると共に、電力回生開始時における回転電機の回転速度よりも遅い速度で、電力回生を終了するように構成されているので、回転電機を発電機として動作させることによって回転速度が低下しても、所定の回転速度に低下するまで回転電機が発電機として動作し続けることができ、これにより、回転電機において発生した電力を効率良く回生することができるため、車両における電力収支を向上させることができる。
【０１７７】
また、本発明のもう一つの車両用電力回生装置によれば、電力回生回路が、車両の走行速度に応じて、電力回生の開始と終了とを切り替えるように構成されているので、車両の走行状態に応じて電力を回生するように制御することができ、これにより、回転電機において発生した電力を効率良く回生することができるため、車両における電力収支を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第一実施形態に係る車両用電力回生装置の全体構成を示すブロック図である。
【図２】本発明の第一実施形態に係る車両用電力回生装置を車両に搭載した状態を示す説明図である。
【図３】本発明の第一実施形態に係る電力回生回路の構成を示す回路図である。
【図４】本発明の第一実施形態に係る車両用電力回生装置の動作を示すフローチャートである。
【図５】本発明の第二実施形態に係る車両用電力回生装置の全体構成を示すブロック図である。
【図６】本発明の第二実施形態に係る車両用電力回生装置を車両に搭載した状態を示す説明図である。
【図７】本発明の第二実施形態に係る電力回生回路の構成を示す回路図である。
【図８】本発明の第一実施形態に係る車両用電力回生装置の改変例を示す回路図である。
【図９】本発明の第二実施形態に係る車両用電力回生装置の改変例を示す回路図である。
【符号の説明】
１，１０１，２０１，３０１　車両用電力回生装置、１０，１１０　ファン、１１，１１１　回転軸、１２，１１２　羽根、２０，２２０　ファンモータ（回転電機）、２１ａ，２１ｂ，１２１，２２１Ｕ，２２１Ｖ，２２１Ｗ　電機子巻線、２２，１２２，２２２　ステータ、２３，１２３，２２３　ロータ、２４ａ，２４ｂ　ブラシ、３０，１３０，２３０　電力回生回路、３１，１３１　中央制御回路部、３２，１３２　切替器、３３，１３３，２３３　モータ回路部、３４ドライバ、３５ａ，３５ｂ　スイッチング素子、３６ａ，３６ｂ，１３６　ダイオード、３７，１３７　陽極電源線、３８，１３８　陽極電源線、４０，１４０　バッテリ、５０　回転速度検出器、１２０　ブロワモータ（回転電機）、１２４ａ，１２４ｂ　ブラシ、１２５　コンミテータ、１３２ａ，１３２ｂ，１３２ｃ　端子、１３４　昇圧用コイル、１３５　チョップ部、１３９　電力回生用電源線、１５０　走行速度検出器、２３１ａ，２３１ｂ，２３１ｃ，２３１ｄ，２３１ｅ，２３１ｆ　スイッチング素子、２３２ａ，２３２ｂ，２３２ｃ，２３２ｄ，２３２ｅ，２３２ｆ　ダイオード、６００，７００　車両、６１０　ラジエータ、６２０　エンジン、７１０　車両用空調装置、７１１　空気吹出口、７１２　外気取入口[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a power regeneration device for a vehicle, and more particularly, to a power regeneration device for a vehicle for regenerating power generated by a rotating electric machine arranged in a vehicle.
[0002]
[Prior art]
2. Description of the Related Art Conventionally, vehicles such as electric vehicles, hybrid vehicles, and internal combustion engine vehicles are provided with a vehicle power regeneration device for regenerating power. The power regeneration device for a vehicle is configured to convert mechanical energy during braking of the vehicle into electric power using a rotating electric machine connected to a drive shaft of the vehicle, and to regenerate the electric power to charge a battery. Have been.
[0003]
In the above-described vehicle, the power is regenerated using the vehicular power regeneration device to charge the battery, thereby improving the power balance of the charging power with respect to the power consumption of the battery.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
However, in a conventional vehicle power regeneration device, mechanical energy obtained from a drive shaft of a vehicle is used to charge a battery, and wind energy obtained by a traveling wind received while the vehicle is traveling is effectively used. Had not been.
[0005]
The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to improve power balance in a vehicle that can efficiently regenerate electric power generated in a rotating electric machine by wind energy and improve a power balance in a vehicle. An object of the present invention is to provide a power regeneration device.
[0006]
Another object of the present invention is to provide a vehicle power regeneration device that can regenerate power without increasing the cost of parts.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
According to the power regeneration device for a vehicle according to claim 1, the object is a fan that can be rotated by a traveling wind received while the vehicle is traveling, and a rotating electric machine that generates electric power according to rotation of the fan by the traveling wind. And a power regeneration circuit that regenerates power generated by the rotating electric machine, and a battery that stores power that is regenerated by the power regeneration circuit, wherein the power regeneration circuit includes: When the rotation speed of the rotary electric machine becomes equal to or higher than a predetermined speed, the power regeneration is started, and the power regeneration is terminated at a speed lower than the rotation speed of the rotary electric machine at the start of the power regeneration. That is solved by.
[0008]
In this manner, the power regeneration circuit starts power regeneration when the rotation speed of the rotating electric machine becomes equal to or higher than the predetermined speed, and ends power regeneration at a speed lower than the rotation speed of the rotating electric machine at the start of power regeneration. When the rotating speed is reduced by operating the rotating electrical machine as a generator, the rotating electrical machine can continue to operate as a generator until the rotating speed decreases to a predetermined rotating speed. The electric power generated in the rotating electric machine can be efficiently regenerated by the energy, and the electric power balance in the vehicle can be improved.
[0009]
According to a second aspect of the present invention, there is provided a vehicle electric power regenerating apparatus, wherein a fan rotatable by a traveling wind received while the vehicle is traveling, and electric power is generated with the rotation of the fan by the traveling wind. A power regeneration device for a vehicle, comprising: a rotating electric machine; a power regeneration circuit that regenerates electric power generated by the rotating electric machine; and a battery that stores power regenerated by the power regeneration circuit, wherein the power regeneration circuit Is solved by switching between start and end of electric power regeneration in accordance with the traveling speed of the vehicle.
[0010]
As described above, when the power regeneration circuit is configured to switch between the start and the end of the power regeneration according to the traveling speed of the vehicle, the power regeneration circuit controls the power regeneration according to the traveling state of the vehicle. Therefore, the electric power generated in the rotating electric machine by the wind energy can be efficiently regenerated, and the electric power balance in the vehicle can be improved.
[0011]
In addition, since it is not necessary to attach a rotation speed detector for detecting the rotation speed to the rotating electric machine, the structure of the rotating electric machine can be simplified, and the power can be regenerated without increasing the cost of parts. .
[0012]
Further, as in the power regeneration device for a vehicle according to the third aspect, in the power regeneration device for a vehicle according to the first or second aspect, the radiator cooling for cooling the radiator provided in the vehicle with the fan is provided. If the rotating electric machine is configured with a fan motor arranged in the vehicle to rotationally drive the radiator cooling fan, the existing radiator cooling fan and the radiator cooling fan motor in the vehicle, Since it can be used as a fan and a rotating electric machine of the vehicle power regeneration device, it is possible to regenerate power without increasing component costs.
[0013]
Further, as in the power regeneration device for a vehicle according to the fourth aspect, in the power regeneration device for a vehicle according to the first or second aspect, a blower for blowing air of a vehicle air conditioner in which a fan is disposed in the vehicle. If the rotating electric machine is constituted by a fan and the blower motor arranged in the vehicle to rotationally drive the blower fan, the existing blower fan and the blower motor in the vehicle are replaced by the electric power regeneration device for the vehicle. Power can be regenerated without increasing parts costs.
[0014]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. Note that the members, arrangement, and the like described below do not limit the present invention, and can be variously modified in accordance with the gist of the present invention.
[0015]
FIGS. 1 to 4 show a first embodiment of the present invention. FIG. 1 is a block diagram showing an overall configuration of a vehicle power regeneration device, and FIG. 2 shows a state in which the vehicle power regeneration device is mounted on a vehicle. FIG. 3 is a circuit diagram more specifically showing the configuration of the power regeneration circuit, and FIG. 4 is a flowchart showing the operation of the vehicle power regeneration device. 5 to 7 are views showing a second embodiment of the present invention. FIG. 5 is a block diagram showing an overall configuration of a vehicle power regeneration device. FIG. 6 is a diagram showing a vehicle power regeneration device mounted on a vehicle. FIG. 7 is a circuit diagram more specifically showing the configuration of the power regeneration circuit.
[0016]
(First embodiment)
The power regeneration device 1 for a vehicle according to the first embodiment of the present invention shown in FIG. 1 is used for regenerating power in a vehicle such as a hybrid car or an internal combustion engine vehicle, and includes a fan 10 and a rotating electric machine. , A power regeneration circuit 30, a battery 40, and a rotation speed detector 50.
[0017]
As shown in FIG. 2, for example, the fan 10 is for cooling a radiator 610 mounted in front of the vehicle 600, and includes a rotating shaft 11 and a plurality of radially arranged And blades 12. Further, the fan 10 is connected to a fan motor 20 and is configured to be able to rotate by running wind received while the vehicle is running.
[0018]
As shown in FIG. 3, the fan motor 20 includes a stator 22 having a plurality of armature windings 21 a and 21 b and a rotor 23 which is constituted by permanent magnets and is connected to the fan 10. The motor is configured to be able to rotate the fan 10 and generate electric power in accordance with the rotation of the fan 10 due to the traveling wind.
[0019]
The power regeneration circuit 30 is an electric circuit for rotating the fan motor 20 and regenerating the power generated by the fan motor 20 to the battery 40. The power regeneration circuit 30 includes a central control circuit unit 31, a switch 32, and a motor circuit unit 33. And is configured.
[0020]
The central control circuit unit 31 includes an arithmetic processing circuit such as a CPU, and includes a cooling water temperature sensor (not shown) provided inside the radiator 610 and a not-shown cooling vehicle temperature sensor provided on the vehicle 600. Input signals from various sensors and a rotation speed signal output from the rotation speed detector 50 are input, and a motor drive operation signal and a power regeneration operation signal can be output to the switch 32. At the same time, a motor drive command signal and a power regeneration command signal can be output to a driver 34 described later via the switch 32.
[0021]
The switch 32 is configured by, for example, a switch including a relay switch, a transistor, an FET (field effect transistor), an IGBT (base terminal insulated bipolar transistor), and the like, and a motor drive operation signal or power from the central control circuit unit 31. A circuit switching operation is performed according to the regeneration operation signal, and a motor drive switching signal or a power regeneration switching signal can be output to the driver 34.
[0022]
The motor circuit section 33 is configured by a half-wave drive circuit for a brushless motor, and includes a driver 34, switching elements 35a and 35b, and diodes 36a and 36b.
[0023]
The driver 34 is configured by an IC capable of performing an electrical process in accordance with a predetermined input signal, and switches between a motor drive operation standby state and a power regeneration operation standby state in response to a switching signal from the switch 32. You can switch between them.
[0024]
When the driver 34 is in a motor drive operation standby state, the driver 34 enters a motor drive mode by inputting a motor drive command signal from the central control circuit 31 so that the driver 34 can operate as a motor drive driver. In addition, when in a power regeneration operation standby state, a power regeneration mode is set by inputting a power regeneration command signal from the central control circuit unit 31, so that the device can operate as a power regeneration driver. .
[0025]
Further, the driver 34 outputs a switching signal and a chopper signal corresponding to the motor driving operation and the power regeneration operation to the base terminals of the switching elements 35a and 35b by inputting the rotor position detection signal from the rotation speed detector 50. You can do it.
[0026]
The switching elements 35a and 35b are composed of transistors. The collector terminals of the switching elements 35a and 35b are connected to the anode power supply line 37, the emitter terminals are connected to the armature windings 21a and 21b, and the base terminals are connected to the driver 34, respectively. ing.
[0027]
By being connected in this manner, the switching elements 35a and 35b can switch the supply and stop of the current from the anode power supply line 37 to the armature windings 21a and 21b, respectively.
[0028]
In the present embodiment, transistors are used for the switching elements 35a and 35b, but FETs (field effect transistors) and IGBTs (base terminal insulated bipolar transistors) may also be used.
[0029]
The diodes 36a and 36b are formed of rectifying elements that can flow current only in the forward direction, and current flows from the anode power supply line 37 to the anode power supply line 38 between the collector terminal and the emitter terminal of the switching elements 35a and 35b. Are connected in parallel in the opposite direction.
[0030]
With such a connection, the diodes 36a and 36b allow the current flowing from the armature windings 21a and 21b to flow to the anode power supply line 37 when the switching elements 35a and 35b are off. I have.
[0031]
In the present embodiment, the switch 32 is connected between the central control circuit unit 31 and the driver 34. However, the switch 32 is included in a predetermined electric circuit formed inside the driver 34. It may be configured to be incorporated, or may be configured to be connected between the switching elements 35a and 35b and the driver 34.
[0032]
The battery 40 is configured by a vehicle-mounted DC-type storage battery, and is configured to output a predetermined voltage to the fan motor 20 and to store the power regenerated by the power regeneration circuit 30. Further, as shown in FIG. 2, battery 40 is disposed in an engine room of vehicle 600 where engine 620 is mounted.
[0033]
The rotation speed detector 50 is configured by, for example, a Hall element integrated with the fan motor 20 shown in FIG. 3 and detects a change in a magnetic field generated from a position detection magnet (not shown) provided on the rotor 23. Thus, the rotor position detection signal can be output to the driver 34. The output signal from the rotation speed detector 50 is also output to the central control circuit 31 as a rotation speed signal as shown in FIG.
[0034]
In the present embodiment, the output signal from the rotation speed detector 50 is directly output to the central control circuit 31. However, after a predetermined process is performed by the driver 34, the central control The information may be output to the circuit unit 31.
[0035]
With the above-described configurations, the vehicle power regenerative device 1 can operate the fan in accordance with an input signal from various sensors (not shown) provided on the vehicle 600 and a rotation speed signal output from the rotation speed detector 50. An operation of driving the motor 20 (hereinafter, referred to as a motor driving operation) and an operation of regenerating electric power from the fan motor 20 (hereinafter, referred to as an electric power regeneration operation) can be performed by switching.
[0036]
Hereinafter, the motor driving operation and the power regeneration operation of the vehicle power regeneration device 1 according to the first embodiment of the present invention will be described.
[0037]
First, the motor driving operation of the vehicle power regeneration device 1 will be described.
The central control circuit unit 31 shown in FIG. 3 inputs a detection signal from a cooling water temperature sensor (not shown) disposed inside the radiator 610 at predetermined intervals, and determines that the temperature of the cooling water exceeds a specified value. If it is determined, a motor drive operation signal is output to the switch 32.
[0038]
When the motor drive operation signal output from the central control circuit unit 31 is input, the switch 32 performs a circuit switching operation and outputs a motor drive switching signal to the driver 34 so that the current from the battery 40 flows to the fan motor 20. I do.
[0039]
Upon input of the motor drive switching signal output from the switch 32, the driver 34 enters a motor drive operation standby state and waits for a motor drive command signal from the central control circuit 31.
[0040]
When the central control circuit 31 determines that the radiator 610 should be cooled based on the detection signal from the cooling water temperature sensor, the central control circuit 31 outputs a motor drive command signal to the driver 34 via the switch 32. .
[0041]
The driver 34 enters the motor drive mode when the motor drive command signal output from the central control circuit unit 31 is input, and based on the rotation speed signal from the rotation speed detector 50, the base terminals of the switching elements 35a and 35b. And outputs a chopper signal in a predetermined order.
[0042]
In this way, when the chopper signals input to the base terminals of the switching elements 35a and 35b are sequentially switched according to the position of the rotor 23, the switching between the collectors and the emitters of the switching elements 35a and 35b is repeated, and The current flowing from the anode of the battery 40 to the anode power supply line 37 flows to the armature windings 21a and 21b in a predetermined order.
[0043]
When a current flows through the armature windings 21a and 21b in a predetermined order, the armature winding of the armature windings 21a and 21b through which the current flows and the permanent magnet of the rotor 23 attract and repel. The rotor 23 rotates at a constant speed, which causes the fan 10 to rotate.
[0044]
In this manner, the power regeneration device 1 for a vehicle can cool the radiator 610 by blowing the cooling air to the radiator 610 shown in FIG. 2 by rotating the fan 10.
[0045]
Next, the power regeneration operation of the vehicle power regeneration device will be described.
The central control circuit unit 31 shown in FIG. 3 receives a detection signal from a cooling water temperature sensor (not shown) disposed inside the radiator 610 or a signal output from a vehicle speed sensor or the like at predetermined intervals, If it is determined that the temperature of the cooling water is lower than the specified value while the vehicle is running, the power regeneration operation signal is output to the switch 32.
[0046]
When the power regeneration operation signal output from the central control circuit unit 31 is input, the switch 32 performs a circuit switching operation, and sends a power regeneration switching signal to the driver 34 so as to stop power supply from the battery 40 to the fan motor 20. Is output. As a result, the fan 10 and the fan motor 20 become rotatable by external force.
[0047]
When the power regeneration switching signal output from the switch 32 is input, the driver 34 enters a power regeneration operation standby state and waits for an input of a power regeneration command signal from the central control circuit 31. On the other hand, central control circuit unit 31 waits so that a power regeneration command signal can be output to driver 34 via switch 32.
[0048]
Here, FIG. 4 shows a flowchart showing the power regeneration operation of the vehicle power regeneration device 1. Hereinafter, the power regeneration operation of the vehicle power regeneration device 1 will be described with reference to FIG.
[0049]
First, when the vehicle 600 runs at high speed, as shown in FIG. 2, traveling wind flows into the engine room from the front of the vehicle 600, and the traveling wind passes through the radiator 610 and is blown to the fan 10.
[0050]
When the traveling wind is blown on the fan 10 in this manner, the fan 10 rotates in the same direction as the rotation direction when the motor is driven. Then, when the fan 10 is rotated by the traveling wind, the rotor 23 of the fan motor 20 shown in FIG. 3 rotates in the same direction as the rotation direction when the motor is driven.
[0051]
At this time, the rotation speed detector 50 detects the rotation speed of the fan motor 20 and outputs a rotation speed signal corresponding to the rotation speed to the driver 34 and the central control circuit unit 31, respectively.
[0052]
Then, the central control circuit unit 31 receives the rotation speed signal output according to the rotation speed of the fan motor 20 from the rotation speed detector 50 in the output standby state of the power regeneration command signal, and Is detected (step S1 in FIG. 4).
[0053]
Next, the central control circuit unit 31 counts and calculates the input rotation speed signal, thereby grasping the rotation speed of the fan motor 20 and determining whether or not the rotation speed exceeds a specified value ( Step S2 in FIG. 4).
[0054]
If the central control circuit 31 determines that the rotation speed of the fan motor 20 is still lower than the specified value, the power generated by the fan motor 20 is not enough to regenerate, Stand by without outputting a command signal.
[0055]
On the other hand, when the central control circuit unit 31 determines that the rotation speed of the fan motor 20 exceeds the specified value, the power generated by the fan motor 20 is sufficient to regenerate. The power regeneration command signal is output to the driver 34.
[0056]
When the power regeneration command signal output from the central control circuit unit 31 is input, the driver 34 enters the power regeneration mode and starts power regeneration (step S3 in FIG. 4).
[0057]
The driver 34 outputs a switching signal in a predetermined order to each base terminal of the switching elements 35a and 35b based on the rotation speed signal output from the rotation speed detector 50.
[0058]
When the switching signal is input to the base terminals of the switching elements 35a and 35b in this manner, the switching elements 35a and 35b repeatedly conduct and cut off between the collector terminal and the emitter terminal according to the switching signal.
[0059]
Here, when the rotor 23 of the fan motor 20 rotates in the same direction as the rotation direction at the time of driving when the fan 10 receives the traveling wind, a change in the magnetic field is applied to the stator 22 by the permanent magnet disposed on the rotor 23. As a result, the magnetic flux passing through each of the armature windings 21a and 21b changes. When the magnetic flux passing through each of the armature windings 21a and 21b changes, an induced electromotive force having a polarity to keep the short-circuit current flowing in each of the armature windings 21a and 21b is generated.
[0060]
Then, when the switching signal input to the base terminal of the switching element 35a attains a high level while the rotor 23 is rotating, the collector-emitter of the switching element 35a conducts, so that the armature windings 21a, The current caused by the induced voltage generated in 21b sequentially flows through the switching elements 35a and the diode 36b to the armature windings 21a and 21b, and then flows again as short-circuit current to the armature windings 21a and 21b. This short-circuit current is stored as energy in the armature windings 21a and 21b.
[0061]
Thereafter, when the switching signal input to the base terminal of the switching element 35a becomes LOW, the current flowing through the armature windings 21a and 21b decreases. An induced voltage due to the inducing action is applied and boosted. Then, by the boosted regenerative voltage, the current flowing from the armature windings 21a and 21b flows to the anode power supply line 37 via the diode 36b, and is regenerated to the battery 40.
[0062]
By outputting the switching signal from the driver 34 to the switching element 35a as a chopper signal having a predetermined frequency, the power generation operation by the armature windings 21a and 21b according to the position of the rotor 23 and the step-up chopper operation are simultaneously performed. Therefore, the regenerative voltage generated by the armature windings 21a and 21b can be maintained higher than the output voltage of the battery 40, and the battery 40 can be charged.
[0063]
In order to improve the regeneration efficiency of the regeneration voltage, the duty ratio of the chopper signal output to the base terminal of the switching element 35a (the time ratio between the HIGH level and the LOW level of the signal) may be increased.
[0064]
In the present embodiment, even while the fan 10 is rotated by an external force and the fan motor 20 is generating power, the central control circuit unit 31 outputs a rotation speed signal output according to the rotation speed of the fan motor 20. The rotation speed of the fan motor 20 is detected from the rotation speed detector 50 (step S4 in FIG. 4).
[0065]
Here, as described above, in order to improve the regenerative efficiency of the regenerative voltage, it is necessary to increase the duty ratio of the chopper signal output to the base terminal of the switching element 35a. Since the braking force acting between the stator 22 and the rotor 23 increases, the rotation speed of the fan motor 20 decreases.
[0066]
Therefore, in the present embodiment, even if the rotation speed of the fan motor 20 is reduced immediately after the power regeneration by the power regeneration circuit 30 is started, the power regeneration circuit 30 is not terminated immediately so that the power regeneration is not terminated. The power regeneration of the power regeneration circuit 30 is terminated at a speed lower than the rotation speed of the fan motor 20 at the start of the power regeneration.
[0067]
More specifically, the central control circuit section 31 outputs a power regeneration command signal to the driver 34 via the switch 32 when the rotation speed of the fan motor 20 is 1000 rpm or more. In addition, when the rotation speed of the fan motor 20 becomes 500 rpm or less, which is lower than the rotation speed at the start of the power regeneration, the output of the power regeneration command signal to the driver 34 is stopped.
[0068]
As described above, the central control circuit unit 31 can end the power regeneration at a speed lower than the rotation speed of the fan motor 20 at the time of the start of the power regeneration. Therefore, the rotation is performed by operating the fan motor 20 as a generator. Even if the speed decreases, the fan motor 20 can continue to operate as a generator until the rotation speed decreases to a predetermined rotation speed, whereby power generated in the fan motor 20 can be efficiently regenerated.
[0069]
Then, the central control circuit unit 31 counts and calculates the input rotation speed signal, thereby grasping the rotation speed of the fan motor 20, and lowering the running speed of the vehicle 600, for example, to reduce the rotation speed of the fan motor 20 during power regeneration. It is determined whether the rotation speed is lower than a specified value (step S5 in FIG. 4).
[0070]
If the central control circuit unit 31 determines that the rotation speed of the fan motor 20 is still higher than the specified value, the central control circuit unit 31 regenerates the power generated by the fan motor 20. Continue to detect rotation speed without stopping output.
[0071]
On the other hand, when the central control circuit 31 determines that the rotation speed of the fan motor 20 has fallen below the specified value, the power generated by the fan motor 20 is not sufficient to regenerate, The output of the signal is stopped, and the regeneration of the power is terminated (step S6 in FIG. 4).
[0072]
When the temperature of the engine 620 rises due to a decrease in the traveling speed of the vehicle 600 and the like, and the radiator 610 is cooled, it is necessary to rotate the fan motor 20 as an electric motor. It is determined whether to proceed to the operation or to continue the power regeneration operation as it is (step S7 in FIG. 4).
[0073]
Then, when the fan motor 20 is continuously operated as a generator, the power regeneration operation is continued, and when it is necessary to rotate the fan motor 20 as an electric motor, the power regeneration operation is ended.
[0074]
As described above, according to the vehicle power regeneration device 1 of the present embodiment, the power regeneration circuit 30 starts the power regeneration when the rotation speed of the fan motor 20 becomes equal to or higher than the predetermined speed, and starts the power regeneration. Since the power regeneration is terminated at a speed lower than the rotation speed of the fan motor 20 in the above, even if the rotation speed is reduced by operating the fan motor 20 as a generator, a predetermined rotation speed is obtained. Until the fan motor 20 decreases, the fan motor 20 can continue to operate as a generator, whereby the electric power generated in the rotating electric machine can be efficiently regenerated, so that the electric power balance in the vehicle can be improved.
[0075]
(Second embodiment)
Next, a vehicle power regeneration device according to a second embodiment of the present invention will be described.
Reference numeral 101 shown in FIG. 5 is a vehicle power regeneration device according to the second embodiment of the present invention. The vehicle power regeneration device 101 according to the present embodiment includes a fan 110, a blower motor 120 as a rotating electric machine, a power regeneration circuit 130, a battery 140, and a traveling speed detector 150.
[0076]
As shown in FIG. 6, for example, the fan 110 is for sending air into the vehicle in a vehicle air conditioner 710 mounted on the vehicle 700, and has a rotating shaft 111 and radially arranged around the rotating shaft 111. And a plurality of provided blades 112. The fan 110 is connected to the blower motor 120, and is configured to be able to rotate by running wind received while the vehicle is running.
[0077]
As shown in FIG. 7, the blower motor 120 is a DC rotary electric machine including a stator 122 formed of a permanent magnet, a rotor 123 formed of a three-phase armature winding 121 and a commutator 125, and brushes 124a and 124b. The fan 110 is configured to be driven to rotate and generate electric power in accordance with the rotation of the fan 110 due to the traveling wind.
[0078]
The brushes 124a and 124b are pressed against the commutator 125 by a spring or the like (not shown), so that a current flowing from the battery 140 flows to each armature winding 121 via the commutator 125.
[0079]
The power regeneration circuit 130 is an electric circuit for rotating the blower motor 120 and regenerating the power generated by the blower motor 120 to the battery 140, and includes a central control circuit unit 131, a switch 132, a motor circuit unit 133, Is configured.
[0080]
The central control circuit section 131 is configured to include an arithmetic processing circuit such as a CPU, and receives an operation signal of the vehicle air conditioner 710 and a traveling speed signal output from the traveling speed detector 150 to input the signal. The switch 132 is configured to output a motor drive operation signal and a power regeneration operation signal to the switch 132 and to output a chopper signal for controlling the chopper 135 to be described later.
[0081]
As illustrated in FIG. 7, the switch 132 includes a terminal 132 a, a terminal 132 b, and a common terminal 132 c, and receives a common terminal according to a motor drive operation signal or a power regeneration operation signal from the central control circuit unit 131. The connection with the terminal 132c can be switched to the terminal 132a or the terminal 132b. The switch 132 is preferably a relay switch, but may be a transistor, an FET (field effect transistor), or an IGBT (base terminal insulated bipolar transistor).
[0082]
The terminal 132 a of the switch 132 is connected to the anode terminal of the battery 140 via the anode power supply line 137, and the terminal 132 b is connected to the anode terminal of the diode 136. The common terminal 132c of the switch 132 is connected to the brush 124a of the blower motor 120, and the brush 124b is connected to the cathode terminal of the battery 140 via the cathode power line 138.
[0083]
The motor circuit unit 133 is configured by an electric circuit including a chop unit 135, a diode 136, and respective power lines 137, 138, and 139. Accordingly, the power supply and the power regeneration to the blower motor 120 can be performed.
[0084]
The chop unit 135 is formed of a transistor, and is configured to be able to switch between conduction and cutoff between a collector terminal and an emitter terminal by inputting a chopper signal from the central control circuit unit 131 to a base terminal. I have. That is, when a HIGH level signal is input to the base terminal of the chop unit 135, the collector-emitter conducts, and when a LOW level signal is input to the base terminal of the chop unit 135, the collector terminal-emitter terminal is cut off. It is configured to
[0085]
The base terminal of the chop unit 135 is connected to the central control circuit unit 131, the collector terminal is connected between the diode 136 and the terminal 132b of the switch 132, and the emitter terminal is connected to the cathode power supply line 138. ing.
[0086]
In the present embodiment, a transistor is used for the chop unit 135, but an FET (field effect transistor) or an IGBT (base terminal insulated bipolar transistor) may be used.
[0087]
Diode 136 is formed of a rectifying element capable of flowing a current only in the forward direction, and its cathode terminal is connected to anode power supply line 137 via power regeneration power supply line 139, so that current from battery 140 is The wires are connected so as to be in the opposite direction to the flow.
[0088]
The battery 140 is formed of a vehicle-mounted DC-type storage battery, and is configured to output a predetermined voltage to the blower motor 120 and to store the power regenerated by the power regeneration circuit 130. Further, as shown in FIG. 6, battery 140 is provided at a predetermined location in an engine room formed in vehicle 700.
[0089]
The traveling speed detector 150 is configured by a wheel speed sensor or the like disposed in the drive system of the vehicle 700 so that a traveling speed signal corresponding to the traveling speed of the vehicle 700 can be output to the central control circuit 131. Has become.
[0090]
With the above-described configurations, the vehicle power regeneration device 101 drives the blower motor 120 in accordance with the operation signal of the vehicle air conditioner 710 and the traveling speed signal output from the traveling speed detector 150 (hereinafter, the operation is referred to as “operation”). The operation can be switched between a motor driving operation) and an operation of regenerating the electric power from the blower motor 120 (hereinafter referred to as an electric power regenerating operation).
[0091]
Hereinafter, the motor driving operation and the power regeneration operation of the vehicle power regeneration device 101 according to the second embodiment of the present invention will be described.
[0092]
First, the motor driving operation of the vehicle power regeneration device 101 will be described.
When the operation signal of the vehicle air conditioner 710 is input, the central control circuit 131 shown in FIG. 7 outputs a motor drive operation signal to the switch 132.
[0093]
When the motor drive operation signal output from the central control circuit unit 131 is input, the switch 132 performs a circuit switching operation to connect the terminal 132a and the common terminal 132c.
[0094]
When the terminal 132a and the common terminal 132c are connected by this circuit switching operation, the voltage of the battery 140 is applied between the brushes 124a and 124b of the blower motor 120, and a current flows from the anode terminal of the battery 140 to the brush 124a.
[0095]
The current flowing to the brush 124a is rectified by the commutator 125 to each armature winding 121, whereby the armature winding 121 through which the current flows generates a magnetic field. Then, the rotor 123 rotates due to the attraction and repulsion of the magnetic field generated from the armature winding 121 and the magnetic field generated in the stator 122, and this rotational force is transmitted to the fan 110, and the fan 110 rotates.
[0096]
In this manner, the vehicle power regeneration device 101 can send air from the air outlet 711 of the vehicle air conditioner 710 shown in FIG.
[0097]
Next, the power regeneration operation of the vehicle power regeneration device 101 will be described.
The central control circuit unit 131 shown in FIG. 7 outputs a power regeneration operation signal to the switch 132 when the operation signal of the vehicle air conditioner 710 is not input.
[0098]
The switch 132 performs a circuit switching operation by inputting the power regeneration operation signal output from the central control circuit unit 131. By this circuit switching operation, the connection between the terminal 132a and the common terminal 132c is released, and when the terminal 132b and the common terminal 132c are connected, the power supply from the battery 140 to the blower motor 120 is stopped, and the fan 110 is driven by external force. It becomes rotatable.
[0099]
When the fan 110 is rotatable by an external force, the central control circuit 131 stands by so that a chopper signal can be output to the chop 135.
[0100]
Here, when the vehicle 700 runs at a high speed while the fan 110 is rotatable by an external force, as shown in FIG. 6, a running wind flows into the engine room from the front of the vehicle 700, and The wind passes through the outside air intake 712 of the vehicle air conditioner 710 and is blown to the fan 110.
[0101]
When the traveling wind is blown to the fan 110 in this manner, the fan 110 rotates in the same direction as the rotation direction when the motor is driven. Then, when the fan 110 rotates due to the traveling wind, the rotor 123 of the blower motor 120 shown in FIG. 7 rotates in the same direction as the rotation direction when the motor is driven.
[0102]
At this time, the rotation speed detector 50 detects the running speed of the vehicle 700 and outputs a running speed signal corresponding to the running speed to the central control circuit unit 131. Then, in a standby state for output of the chopper signal, central control circuit section 31 inputs a traveling speed signal output according to the traveling speed of vehicle 700 from traveling speed detector 150, and detects the traveling speed of vehicle 700.
[0103]
Next, the central control circuit unit 131 counts and calculates the input traveling speed signal to determine the traveling speed of the vehicle 700, and determines whether or not the traveling speed exceeds a specified value.
[0104]
When the traveling speed of the vehicle 700 is lower than the specified value, the central control circuit 131 does not blow sufficient traveling wind to the blower motor 120, and thus the electric power generated by the blower motor 120 is reduced. It judges that it is not enough to regenerate, and waits without outputting a chopper signal.
[0105]
On the other hand, when the traveling speed of the vehicle 700 exceeds a specified value (for example, 80 km / h), the central control circuit 131 blows a sufficient traveling wind on the blower motor 120, thereby generating the blower motor 120. It is determined that the generated power is sufficient for regeneration, and a chopper signal is output to the chop unit 135. Thereby, the power regeneration circuit 130 enters the power regeneration mode and starts power regeneration.
[0106]
Then, when the chopper signal is input to the base terminal, the chop unit 135 repeatedly conducts and cuts off between the collector terminal and the emitter terminal according to the signal.
[0107]
Here, when the rotor 110 of the blower motor 120 rotates in the same direction as the rotating direction at the time of driving when the fan 110 receives the traveling wind, a change in the magnetic field is given to the rotor 123 by the permanent magnet of the stator 122, and The magnetic flux passing through the sub windings 21a and 21b changes. When the magnetic flux passing through each of the armature windings 21a and 21b changes, an induced electromotive force having a polarity to keep the short-circuit current flowing in each of the armature windings 21a and 21b is generated.
[0108]
When the chopper signal input to the base terminal of the chop unit 135 goes high while the rotor 123 is rotating, conduction between the collector terminal and the emitter terminal of the chop unit 135 is conducted. The current that has flowed out of the brush 24a due to the induced voltage that has flowed through the brush 24a flows between the collector terminal and the emitter terminal of the chop portion 135, and flows as a short-circuit current to the brush 124b.
[0109]
The short-circuit current flowing to the brush 124b flows again to the brush 124a via a predetermined armature winding among the armature windings 121. As described above, when the chopper signal input to the base terminal is at the HIGH level, a short-circuit current flows in a predetermined armature winding among the armature windings 121, and energy is accumulated.
[0110]
Thereafter, when the chopper signal input from the central control circuit unit 131 to the base terminal of the chop unit 135 becomes LOW level, the current flowing through the armature winding 121 decreases. , The voltage induced by the self-induction action is applied and boosted. Then, due to the boosted regenerative voltage, the current flowing from the armature winding 121 flows to the anode power supply line 137 via the diode 136 and is regenerated to the battery 140.
[0111]
By outputting the chopper signal from the central control circuit section 131 with a predetermined frequency, the power generation operation by the armature winding 121 according to the position of the rotor 123 and the step-up chopper operation are performed simultaneously. Therefore, the regenerative voltage generated by the armature winding 121 can be maintained higher than the output voltage of the battery 140, and the battery 140 can be charged.
[0112]
In this way, the vehicle power regeneration device 101 maintains the regenerative voltage higher than the output voltage of the battery 140 by increasing the voltage generated by the blower motor 120 even when the speed of the vehicle 700 is not so high. Therefore, the battery 140 can be charged.
[0113]
When the regenerative voltage exceeds the rated voltage of the battery 140, the duty ratio of the chopper signal output to the base terminal of the chop unit 135 may be reduced. With this configuration, since the average voltage corresponding to the duty ratio is applied to the battery 140, the regenerative voltage can be kept within the rating of the battery 140.
[0114]
The central control circuit unit 131 counts and calculates the input traveling speed signal to determine the traveling speed of the vehicle 700, and determines whether the traveling speed is lower than a specified value.
[0115]
When the central control circuit 131 determines that the traveling speed is still higher than the specified value, the central control circuit 131 regenerates the electric power generated by the blower motor 120. Continue to detect running speed.
[0116]
On the other hand, when the central control circuit 131 determines that the traveling speed of the blower motor 120 has fallen below the specified value, the traveling wind is not sufficiently blown to the fan 110, and the electric power generated by the blower motor 120 is regenerated. Therefore, the output of the chopper signal to the chop unit 135 is stopped, and the regeneration of the power is terminated.
[0117]
Note that, when the operation signal of the vehicle air conditioner 710 is input to the central control circuit unit 131 during the power regeneration by the vehicle power regeneration device 101, the vehicle power regeneration device 101 ends the power regeneration, Move to motor drive operation.
[0118]
As described above, according to the vehicle power regeneration device 101 of the present embodiment, the traveling speed of the vehicle 700 is detected using the traveling speed detector 150, and the start and end of the power regeneration are detected based on the signal detected thereby. Therefore, power regeneration according to the traveling state of the vehicle 700 can be performed. Accordingly, power regeneration can be performed efficiently, and the power balance in vehicle 700 can be improved.
[0119]
Note that, in the second embodiment of the present invention, the power regeneration of the power regeneration circuit 130 may be terminated at a speed lower than the running speed at the start of the power regeneration of the power regeneration circuit 130.
[0120]
More specifically, the central control circuit unit 131 includes a chopper 135 in the chopper 135 to start the power regeneration of the power regeneration circuit 130 when the traveling speed of the vehicle 700 is 80 km / h or more. A signal may be output, and the output of the chopper signal to the chop unit 135 may be stopped when the traveling speed becomes 70 km / h or less, in order to end the power regeneration of the power regeneration circuit 130.
[0121]
As described above, when the central control circuit unit 131 can end the power regeneration at a speed lower than the traveling speed of the vehicle 700 at the time of starting the power regeneration, immediately after starting the power regeneration by the power regeneration circuit 130, Even if the traveling speed of the vehicle 700 decreases, the blower motor 120 can continue to operate as a generator until the traveling speed decreases to a predetermined traveling speed, so that the power generated in the blower motor 120 can be efficiently regenerated.
[0122]
As described above, according to the present embodiment, the following effects can be obtained.
(A) As shown in FIGS. 1 and 2, the vehicle power regeneration device 1 according to the first embodiment of the present invention includes a fan 10 rotatable by traveling wind received while the vehicle 600 is traveling, and a fan 10 A fan motor 20 that generates electric power in accordance with the rotation of the traveling wind, a power regeneration circuit 30 that regenerates the electric power generated by the fan motor 20, and a battery 40 that stores the power regenerated by the power regeneration circuit 30. Since the vehicle 600 is provided, the power can be regenerated using wind energy obtained by the traveling wind received while the vehicle 600 is traveling, and the power balance in the vehicle 600 can be improved.
[0123]
(B) Further, according to the vehicle power regeneration device 1, the radiator cooling fan and the radiator cooling fan motor existing in the vehicle 600 can be used as a fan for regenerating power and a rotating electric machine. Electric power can be regenerated without increasing costs.
[0124]
(C) In addition, since the vehicle power regeneration device 1 switches between start and end of power regeneration by the power regeneration circuit 30 according to the rotation speed detection signal detected by the rotation speed detector 50, Power regeneration according to the rotation state of the fan motor 20 can be performed, and thereby power regeneration can be performed efficiently.
[0125]
(D) In particular, in the power regeneration device 1 for a vehicle, the central control circuit unit 31 can terminate the power regeneration at a speed lower than the rotation speed of the fan motor 20 at the start of the power regeneration. The fan motor 20 operates as a generator until the rotation speed decreases to a predetermined rotation speed even when the rotation speed is reduced by turning off the power supply and operating as a generator from a state in which the motor is energized and rotationally driven as a motor. Thus, the electric power generated in the fan motor 20 can be efficiently regenerated.
[0126]
(E) As shown in FIGS. 5 and 6, the vehicle power regeneration device 101 according to the second embodiment of the present invention includes a fan 110 rotatable by traveling wind received while the vehicle 700 is traveling, A blower motor 120 that generates electric power in accordance with the rotation of the traveling wind, a power regeneration circuit 130 that regenerates the electric power generated by the blower motor 120, and a battery 140 that accumulates the power regenerated by the power regeneration circuit 130. Therefore, power can be regenerated using wind energy obtained by the traveling wind received while the vehicle 700 is traveling, and the power balance in the vehicle 700 can be improved.
[0127]
(F) In addition, since it is not necessary to attach a rotation speed detector for detecting the motor rotation speed to the blower motor 120, the structure of the blower motor 120 can be simplified, and power can be regenerated without increasing the cost of parts. Can be done.
[0128]
(G) Further, according to the vehicle power regeneration device 101, the blower fan and blower motor for air blowing existing in the vehicle 700 can be used as a fan and a rotating electric machine for regenerating power, thereby increasing component costs. Electricity can be regenerated without the need.
[0129]
(H) Further, the vehicle power regeneration device 101 switches between start and end of the power regeneration by the power regeneration circuit 130 according to the traveling speed detection signal detected by the traveling speed detector 150. Power regeneration according to the rotation state of the blower motor 120 can be performed, and thereby power regeneration can be performed efficiently.
[0130]
The embodiment of the present invention can be modified as follows.
(A) In the vehicle power regeneration device 1 according to the first embodiment of the present invention shown in FIG. 3, the fan motor 20 is configured to have the two-phase armature windings 21a and 21b. Is not limited to this.
[0131]
That is, the fan motor 20 can be modified to a four-phase or six-phase by connecting armature windings in parallel, in addition to the one having the two-phase armature. At this time, in the motor circuit section 33, switching elements may be connected in series to the armature windings of each phase, and power regeneration may be performed by switching one or more of these switching elements.
[0132]
(B) In the power regeneration device for a vehicle 1 according to the first embodiment of the present invention shown in FIG. 3, the motor circuit unit 33 is configured by a half-wave drive circuit, but the present invention is not limited to this. Absent. That is, the motor circuit unit 33 may be configured by a full-wave drive circuit in addition to the half-wave drive circuit.
[0133]
Here, FIG. 8 shows a modified example of the vehicle power regeneration device according to the first embodiment of the present invention. A vehicle power regeneration device 201 according to a modification of the present embodiment includes a fan motor 220 and a power regeneration circuit instead of the fan motor 20 and the power regeneration circuit 30 of the vehicle power regeneration device 1 according to the first embodiment of the present invention. The circuit 230 is configured using each of the circuits 230.
[0134]
The fan motor 220 has a stator 222 on which U, V, and W three-phase star-connected armature windings 221U, 221V, and 221W are disposed, and a rotor 223 on which permanent magnets are disposed. The fan 10 is connected to the rotation shaft of the rotor 223.
[0135]
The power regeneration circuit 230 includes a full-wave drive circuit in which switching elements 231a to 231c and diodes 232a to 232c forming an upper arm and switching elements 231d to 231f and diodes 232b to 232f forming a lower arm are bridge-connected. And a motor circuit section 233.
[0136]
The vehicle power regenerating device 201 having the above configuration outputs a chopper signal from the driver 34 to each of the switching elements 231a to 231f in a predetermined order during the motor driving operation, thereby driving the fan motor 220 and driving the fan 10 By rotating, radiator 610 shown in FIG. 2 can be blown with cooling air to cool radiator 610.
[0137]
In the power regeneration operation, at least one of the lower arm switching elements 231d to 231f is switched in a state where all the upper arm switching elements 231a to 231c are turned off, so that the armature windings 221U and 221V are switched. , 221W, the induced electromotive force of the polarity which tends to keep the short-circuit current flowing, thereby generating a regenerative current through the battery.
[0138]
As described above, also in the vehicle power regeneration device 201 of the present embodiment, the power can be regenerated using the wind energy obtained by the traveling wind received while the vehicle 600 is traveling, so that the power balance in the vehicle is improved. be able to.
[0139]
In the above modification, the motor circuit unit 233 is configured to have the three-phase armature winding, but may be configured to have the two-phase armature winding.
[0140]
In the above-mentioned modification, at the time of the power regeneration operation, the motor circuit unit 233 switches at least one or more of the lower arm switching elements 231d to 231f in a state where all of the upper arm switching elements 231a to 231c are turned off. However, at least one of the upper-arm switching elements 231a to 231c may be switched in a state where all of the lower-arm switching elements 231d to 231f are turned off.
[0141]
(C) In the power regeneration device for a vehicle 1 according to the first embodiment of the present invention shown in FIG. Was switched between start and end, but the present invention is not limited to this.
[0142]
For example, the vehicle power regeneration device 1 according to the first embodiment of the present invention uses a traveling speed detector such as a wheel speed sensor, and determines the start and end of power regeneration according to the detection result of the traveling speed detector. You may make it switch.
[0143]
By doing so, it is not necessary to use the rotation speed detector 50, so that the structure of the rotation speed detector mounting portion of the fan motor 20 can be simplified.
[0144]
(D) In the vehicle power regeneration device 101 according to the second embodiment of the present invention shown in FIG. 7, the chopping unit 135 of the power regeneration circuit 130 is controlled to supply a short-circuit current to the armature winding 121 of the blower motor 120. Although the energy is stored, the present invention is not limited to this. That is, the power regeneration circuit 130 may be configured to include a means for increasing the regenerative voltage in addition to the armature winding.
[0145]
Here, FIG. 9 shows a modified example of the vehicle power regeneration device according to the second embodiment of the present invention. The vehicle power regeneration device 301 according to the modification of the present embodiment is configured by adding a boosting coil 134 to the power regeneration circuit 130 of the vehicle power regeneration device 101 according to the second embodiment of the present invention. is there.
[0146]
The boosting coil 134 boosts the voltage generated by the blower motor 120, and is configured by an inductor having a predetermined inductance. Both ends of the boosting coil 134 are connected to the anode terminal of the diode 136 and the switch 132. Are connected to the terminal 132b. It should be noted that, if the inductance of the boosting coil 134 is increased, a greater boosting effect can be obtained. However, it is desirable that the inductance be set to an optimum value in consideration of the voltage drop in the inductor.
[0147]
In the power regeneration device 301 for a vehicle having the above-described configuration, during the power regeneration operation, the chopping unit 135 is switched so as to induce the polarity to keep the short-circuit current flowing through the armature winding 121 and the boosting coil 134. Since an electromotive force is generated, a voltage obtained by boosting an induced voltage caused by the induced electromotive force generated between the brushes 124a and 124b by an induced voltage generated by the induced electromotive force generated between both terminals of the boosting coil 134 is a regenerative voltage. Is applied to the battery 140, and a regenerative current flows through the battery 140 due to the regenerative voltage.
[0148]
As described above, also in the vehicle power regeneration device 301 of the present embodiment, the power can be regenerated using the wind energy obtained by the traveling wind received while the vehicle 700 is traveling, so that the power balance in the vehicle is improved. be able to.
[0149]
(E) In the power regeneration device for a vehicle 1 according to the first embodiment of the present invention shown in FIG. 3, a brushless motor is used for the fan motor 20, but the present invention is not limited to this. For example, the vehicle power regeneration device 1 may be configured to include a brushed DC motor as shown in FIG.
[0150]
Further, in the power regeneration device for a vehicle 101 according to the second embodiment of the present invention shown in FIG. 7, a DC motor with a brush is used for the blower motor 120, but the present invention is not limited to this. For example, the vehicle power regeneration device 101 may be configured to include a brushless motor as shown in FIG.
[0151]
(F) In the vehicle power regeneration device 1 according to the first embodiment of the present invention shown in FIG. 1, the fan 10 is configured by a radiator cooling fan for cooling a radiator 610 disposed in the vehicle 600, Although the electric machine 20 is configured by a fan motor arranged in the vehicle 600 to rotationally drive the radiator cooling fan, the present invention is not limited to this.
[0152]
For example, the fan 10 is constituted by a blower fan for blowing air of a vehicle air conditioner 710 provided in the vehicle 700 shown in FIG. 6, and the rotating electric machine 20 is provided to the vehicle 700 to rotate the blower fan for blowing. It may be constituted by an installed blower motor.
[0153]
Also, in the vehicle power regeneration device 101 according to the second embodiment of the present invention illustrated in FIG. 5, the fan 110 is configured by the blower fan for blowing air of the vehicle air conditioner 710 provided in the vehicle 700, Has been configured with a blower motor arranged in the vehicle 700 to rotate and drive the blower blower fan, but the present invention is not limited to this.
[0154]
For example, fan 110 is formed of a radiator cooling fan for cooling radiator 610 provided in vehicle 600 shown in FIG. 2, and rotating electric machine 120 is provided in vehicle 600 for rotating radiator cooling fan to rotate. It may be constituted by a provided fan motor.
[0155]
Furthermore, in the vehicle electric power regenerating devices 1 and 101 according to the above-described embodiment, a plurality of fans 10 and 110 may be arranged on the exterior surface of the vehicle and configured to rotate by the traveling wind.
[0156]
At this time, it is preferable that the rotating electric machines connected to the plurality of fans 10 and 110 are wired in series. With such wiring, the total voltage value generated by the plurality of rotating electrical machines is a value obtained by multiplying the generated voltage value of each rotating electrical machine by the number of rotating electrical machines connected in series. Even when the vehicle is running at a low speed, the total voltage generated by the plurality of rotating electrical machines can be maintained higher than the output voltages of the batteries 40 and 140, and the batteries 40 and 140 can regenerate power.
[0157]
(G) In the power regeneration device 1 for a vehicle according to the first embodiment of the present invention shown in FIG. 3, the start and end of the power regeneration depend on the presence or absence of the power regeneration command signal output from the central control circuit unit 31 to the driver 34. Was switched, but the present invention is not limited to this.
[0158]
For example, the power regeneration device 1 for a vehicle according to the first embodiment of the present invention starts and ends power regeneration in response to a motor drive operation signal or a power regeneration operation signal output from the central control circuit unit 31 to the switch 32. May be switched.
[0159]
Further, in the vehicle power regeneration device 101 according to the second embodiment of the present invention illustrated in FIG. 5, the start and the end of the power regeneration are switched according to the presence or absence of the chopper signal output from the central control circuit unit 131 to the chop unit 135. However, the present invention is not limited to this.
[0160]
For example, the power regeneration device 101 for a vehicle according to the second embodiment of the present invention starts and ends power regeneration in response to a motor drive operation signal or a power regeneration operation signal output from the central control circuit unit 131 to the switch 132. May be switched. Alternatively, a new switch may be connected to the anode power supply line 137, and this switch may be switched by the central control circuit unit 131, so that the start and end of power regeneration of the power regeneration circuit 130 may be switched.
[0161]
The technical ideas other than the claims that can be grasped from the above embodiments will be described below together with their effects.
[0162]
(1) The power regeneration device for a vehicle includes a rotation speed detector that detects a rotation speed of the rotating electric machine, wherein the power regeneration circuit includes a central control circuit unit electrically connected to the rotation speed detector. A motor circuit section electrically connected to the central control circuit section and supplying a predetermined motor drive voltage to the rotating electric machine, wherein the central control circuit section includes the rotational speed detector. The power regeneration apparatus for a vehicle according to claim 1, wherein the apparatus is configured to switch between start and end of power regeneration by the motor circuit unit based on a rotation speed detection signal output from the power circuit.
[0163]
As described above, the vehicle power regeneration device includes the rotation speed detector that detects the rotation speed of the rotating electric machine, and the power regeneration circuit includes a central control circuit unit electrically connected to the rotation speed detector, A motor circuit section that is electrically connected to the control circuit section and supplies a predetermined motor drive voltage to the rotating electric machine, and the central control circuit section includes a rotation speed output from the rotation speed detector. If it is configured to switch between the start and end of the power regeneration by the motor circuit unit based on the detection signal, it is possible to control so as to regenerate the power according to the rotation speed of the rotating electric machine, Electric power generated in the rotating electric machine can be efficiently regenerated, and the electric power balance in the vehicle can be improved.
[0164]
(2) The rotating electric machine is configured by a brushless motor, and the power regeneration circuit is configured to include a half-wave drive circuit unit including a plurality of switching elements and a plurality of diodes connected in parallel to each switching element. The power regeneration device for a vehicle according to claim 1, wherein power regeneration is performed by switching at least one of the plurality of switching elements.
[0165]
As described above, when the rotating electric machine is configured by the brushless motor, the motor driving control can be performed with relatively small electric power during the motor driving operation, so that the motor driving efficiency can be improved.
[0166]
In addition, when the power regeneration circuit is configured to include the half-wave drive circuit unit, not only the power regeneration but also the drive control of the motor can be performed, so that the drive control circuit for driving the motor is provided. This can be unnecessary, thereby preventing an increase in component cost. Further, the power generation operation and the step-up chopper operation can be performed at the same time by using the half-wave drive circuit portion, so that the efficiency of the power regeneration operation can be improved.
[0167]
(3) The rotating electric machine is configured by a brushless motor, and the power regeneration circuit has a full-wave drive circuit unit including a plurality of bridge-connected switching elements and a plurality of diodes connected in parallel to each switching element. The power regeneration is performed by switching at least one of a plurality of switching elements connected to at least one of the upper arm side and the lower arm side of the full-wave drive circuit. The power regeneration device for a vehicle according to claim 1 or 2, wherein
[0168]
As described above, when the rotating electric machine is configured by the brushless motor, the motor driving control can be performed with relatively small electric power during the motor driving operation, so that the motor driving efficiency can be improved.
[0169]
In addition, when the power regeneration circuit is configured to include the full-wave drive circuit unit, not only the power can be regenerated, but also the drive control of the motor can be performed. This can be unnecessary, thereby preventing an increase in component cost. Furthermore, since the power generation operation and the boost chopper operation can be performed simultaneously using the full-wave drive circuit section, the efficiency of the power regeneration operation can be improved.
[0170]
(4) The rotating electric machine is constituted by a brushed DC motor, and the power regeneration circuit is connected in parallel with the rotating electric machine and performs a switching operation of a short-circuit current flowing through an armature winding of the rotating electric machine. The power regeneration device for a vehicle according to claim 1, further comprising: a control unit configured to control a chopper of the chop unit. 4.
[0171]
With this configuration, the voltage generated by the rotating electric machine can be boosted, so that more power can be regenerated to the battery. In addition, even when the vehicle is running at a low speed, the voltage generated by the rotating electric machine can be maintained higher than the output voltage of the battery by increasing the voltage generated by the rotating electric machine. Can be regenerated.
[0172]
(5) The rotating electric machine is constituted by a DC motor with a brush, the power regeneration circuit is connected in series with the rotating electric machine and boosts a voltage generated by the rotating electric machine, and a boosting coil; A chopping unit connected in parallel with the coil and performing a switching operation of a short-circuit current flowing through the boosting coil, and a control circuit unit configured to control the chopper by chopper. The vehicle power regeneration device according to claim 1 or 2.
[0173]
With this configuration, the voltage generated by the rotating electric machine can be boosted, so that more power can be regenerated to the battery. In addition, even when the vehicle is running at a low speed, the voltage generated by the rotating electric machine can be maintained higher than the output voltage of the battery by increasing the voltage generated by the rotating electric machine using the boosting coil. Therefore, the battery can regenerate electric power.
[0174]
(6) The electric power for a vehicle according to claim 2, wherein the electric power regeneration circuit is configured to end the electric power regeneration at a speed lower than a traveling speed of the vehicle at the start of the electric power regeneration. Regenerative device.
[0175]
As described above, if the power regeneration circuit is configured to end the power regeneration at a speed lower than the traveling speed of the vehicle at the time of the start of the power regeneration, the traveling speed of the vehicle immediately after the power regeneration is started. Even if the speed decreases, the rotating electrical machine can continue to operate as a generator until the running speed decreases to a predetermined traveling speed, so that the power generated in the rotating electrical machine can be efficiently regenerated.
[0176]
【The invention's effect】
As described in detail above, according to the power regeneration device for a vehicle of the present invention, the power regeneration circuit starts power regeneration when the rotation speed of the rotating electric machine is equal to or higher than a predetermined speed, and at the time of starting the power regeneration. Since the power regeneration is terminated at a speed lower than the rotating speed of the rotating electrical machine, even if the rotating speed is reduced by operating the rotating electrical machine as a generator, the rotating speed is reduced to a predetermined rotating speed. The rotating electric machine can continue to operate as a generator, and thereby the electric power generated in the rotating electric machine can be efficiently regenerated, so that the power balance in the vehicle can be improved.
[0177]
Further, according to another vehicle power regeneration device of the present invention, the power regeneration circuit is configured to switch between start and end of the power regeneration in accordance with the traveling speed of the vehicle. Electric power can be controlled to be regenerated according to the state, whereby electric power generated in the rotating electric machine can be efficiently regenerated, so that the electric power balance in the vehicle can be improved.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a block diagram showing an overall configuration of a vehicle power regeneration device according to a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is an explanatory diagram showing a state in which the vehicle power regeneration device according to the first embodiment of the present invention is mounted on a vehicle.
FIG. 3 is a circuit diagram showing a configuration of a power regeneration circuit according to the first embodiment of the present invention.
FIG. 4 is a flowchart illustrating an operation of the vehicle power regeneration device according to the first embodiment of the present invention.
FIG. 5 is a block diagram showing an overall configuration of a vehicle power regeneration device according to a second embodiment of the present invention.
FIG. 6 is an explanatory diagram showing a state in which a vehicle power regeneration device according to a second embodiment of the present invention is mounted on a vehicle.
FIG. 7 is a circuit diagram illustrating a configuration of a power regeneration circuit according to a second embodiment of the present invention.
FIG. 8 is a circuit diagram showing a modified example of the vehicle power regeneration device according to the first embodiment of the present invention.
FIG. 9 is a circuit diagram showing a modified example of the vehicle power regeneration device according to the second embodiment of the present invention.
[Explanation of symbols]
1,101,201,301 Power regeneration device for vehicle, 10,110 fan, 11,111 rotating shaft, 12,112 blade, 20,220 fan motor (rotary electric machine), 21a, 21b, 121,221U, 221V, 221W Armature winding, 22, 122, 222 Stator, 23, 123, 223 Rotor, 24a, 24b Brush, 30, 130, 230 Power regeneration circuit, 31, 131 Central control circuit unit, 32, 132 Switching unit, 33, 133 , 233 motor circuit section, 34 driver, 35a, 35b switching element, 36a, 36b, 136 diode, 37, 137 anode power line, 38, 138 anode power line, 40, 140 battery, 50 rotation speed detector, 120 blower motor ( Rotating electric machine), 124a, 124b brush, 125 commutator, 1 32a, 132b, 132c terminals, 134 booster coil, 135 chop, 139 power regeneration power line, 150 traveling speed detector, 231a, 231b, 231c, 231d, 231e, 231f switching element, 232a, 232b, 232c, 232d , 232e, 232f Diode, 600, 700 vehicle, 610 radiator, 620 engine, 710 vehicle air conditioner, 711 air outlet, 712 outside air intake

Claims (4)

車両が走行中に受ける走行風によって回転可能なファンと、
該ファンの走行風による回転に伴って電力を発生する回転電機と、
該回転電機で発生した電力を回生する電力回生回路と、
該電力回生回路によって回生された電力を蓄積するバッテリと、を備えた車両用電力回生装置であって、
前記電力回生回路は、前記回転電機の回転速度が所定速度以上になった時に、電力回生を開始すると共に、電力回生開始時における前記回転電機の回転速度よりも遅い速度で、電力回生を終了するように構成されていることを特徴とする車両用電力回生装置。A fan that can be rotated by the traveling wind that the vehicle receives while traveling,
A rotating electric machine that generates electric power with the rotation of the fan by the traveling wind,
A power regeneration circuit that regenerates power generated by the rotating electric machine;
A battery for storing the power regenerated by the power regenerating circuit; and
The power regeneration circuit starts power regeneration when the rotation speed of the rotary electric machine becomes equal to or higher than a predetermined speed, and ends power regeneration at a speed lower than the rotation speed of the rotary electric machine at the start of power regeneration. A power regeneration device for a vehicle characterized by being configured as described above. 車両が走行中に受ける走行風によって回転可能なファンと、
該ファンの走行風による回転に伴って電力を発生する回転電機と、
該回転電機で発生した電力を回生する電力回生回路と、
該電力回生回路によって回生された電力を蓄積するバッテリと、を備えた車両用電力回生装置であって、
前記電力回生回路は、前記車両の走行速度に応じて、電力回生の開始と終了とを切り替えるように構成されたことを特徴とする車両用電力回生装置。A fan that can be rotated by the traveling wind that the vehicle receives while traveling,
A rotating electric machine that generates electric power with the rotation of the fan by the traveling wind,
A power regeneration circuit that regenerates power generated by the rotating electric machine;
A battery for storing the power regenerated by the power regenerating circuit; and
The power regeneration device for a vehicle, wherein the power regeneration circuit is configured to switch between start and end of power regeneration in accordance with a traveling speed of the vehicle. 前記ファンは、前記車両に配設されたラジエータを冷却させるためのラジエータ冷却用ファンで構成され、
前記回転電機は、前記ラジエータ冷却用ファンを回転駆動させるために前記車両に配設されたファンモータで構成されたことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の車両用電力回生装置。The fan includes a radiator cooling fan for cooling a radiator provided in the vehicle,
The power regeneration device for a vehicle according to claim 1, wherein the rotating electric machine includes a fan motor disposed on the vehicle to rotationally drive the radiator cooling fan. 4. 前記ファンは、前記車両に配設された車両用空調装置の送風用ブロワファンで構成され、
前記回転電機は、前記送風用ブロワファンを回転駆動させるために前記車両に配設されたブロワモータで構成されたことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の車両用電力回生装置。The fan is configured as a blower fan for blowing air of a vehicle air conditioner disposed in the vehicle,
3. The power regeneration device for a vehicle according to claim 1, wherein the rotating electric machine is configured by a blower motor provided in the vehicle to rotationally drive the blower blower fan. 4.
JP2002196228A 2002-07-04 2002-07-04 Power regenerating device for vehicle Pending JP2004040933A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2002196228A JP2004040933A (en) 2002-07-04 2002-07-04 Power regenerating device for vehicle

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2002196228A JP2004040933A (en) 2002-07-04 2002-07-04 Power regenerating device for vehicle

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2004040933A true JP2004040933A (en) 2004-02-05

Family

ID=31704380

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2002196228A Pending JP2004040933A (en) 2002-07-04 2002-07-04 Power regenerating device for vehicle

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2004040933A (en)

Cited By (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2010041979A1 (en) * 2008-10-06 2010-04-15 Verteletsky Nikolai Ivanovich Vehicle drive system
DE102010005407A1 (en) 2010-01-22 2011-07-28 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft, 80809 Device for energy recuperation in motor vehicle, has control device controlling operation of electrical generator in case of detection of driving condition of motor vehicle such that generator produces energy from rotation energy of rotor
JP4846875B1 (en) * 2010-06-24 2011-12-28 三菱電機株式会社 Diesel hybrid vehicle system
DE102010043084A1 (en) * 2010-10-28 2012-05-03 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Method for adjusting rotational speed of radiator fan in motor vehicle exposed to wind flow, involves controlling rotational speed of radiator fan to predetermined speed by motoring operation of drive motor
RU2454334C2 (en) * 2010-05-24 2012-06-27 Александр Семенович Сердечный Nonpolluting safe electric minibus
CN102536867A (en) * 2010-12-16 2012-07-04 盖茨股份有限公司 System for controlling the speed of a radiator fan
RU2523877C2 (en) * 2012-04-23 2014-07-27 Александр Семенович Сердечный Non-polluting safe electric electromobile
RU2537024C2 (en) * 2012-06-19 2014-12-27 Александр Семенович Сердечный Ecologically clean and safe for people electromobile
RU2572282C2 (en) * 2012-03-19 2016-01-10 Александр Семенович Сердечный Ecologically pure and safe electric vehicle
CN107719134A (en) * 2017-09-28 2018-02-23 北京新能源汽车股份有限公司 Wind power generation method, the apparatus and system of electric vehicle
US9925860B2 (en) 2015-09-18 2018-03-27 Hyundai Motor Company System for cooling engine of mild hybrid vehicle and method for cooling engine of mild hybrid vehicle

Cited By (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2010041979A1 (en) * 2008-10-06 2010-04-15 Verteletsky Nikolai Ivanovich Vehicle drive system
DE102010005407A1 (en) 2010-01-22 2011-07-28 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft, 80809 Device for energy recuperation in motor vehicle, has control device controlling operation of electrical generator in case of detection of driving condition of motor vehicle such that generator produces energy from rotation energy of rotor
RU2454334C2 (en) * 2010-05-24 2012-06-27 Александр Семенович Сердечный Nonpolluting safe electric minibus
KR101476558B1 (en) * 2010-06-24 2014-12-24 미쓰비시덴키 가부시키가이샤 Diesel hybrid vehicle system
WO2011161794A1 (en) * 2010-06-24 2011-12-29 三菱電機株式会社 Diesel hybrid vehicle system
US8884451B2 (en) 2010-06-24 2014-11-11 Mitsubishi Electric Corporation Diesel hybrid vehicle system
JP4846875B1 (en) * 2010-06-24 2011-12-28 三菱電機株式会社 Diesel hybrid vehicle system
DE102010043084A1 (en) * 2010-10-28 2012-05-03 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Method for adjusting rotational speed of radiator fan in motor vehicle exposed to wind flow, involves controlling rotational speed of radiator fan to predetermined speed by motoring operation of drive motor
CN102536867A (en) * 2010-12-16 2012-07-04 盖茨股份有限公司 System for controlling the speed of a radiator fan
RU2572282C2 (en) * 2012-03-19 2016-01-10 Александр Семенович Сердечный Ecologically pure and safe electric vehicle
RU2523877C2 (en) * 2012-04-23 2014-07-27 Александр Семенович Сердечный Non-polluting safe electric electromobile
RU2537024C2 (en) * 2012-06-19 2014-12-27 Александр Семенович Сердечный Ecologically clean and safe for people electromobile
US9925860B2 (en) 2015-09-18 2018-03-27 Hyundai Motor Company System for cooling engine of mild hybrid vehicle and method for cooling engine of mild hybrid vehicle
CN107719134A (en) * 2017-09-28 2018-02-23 北京新能源汽车股份有限公司 Wind power generation method, the apparatus and system of electric vehicle

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4442006B2 (en) Control device for vehicle cooling fan
US8164282B2 (en) Motive power output apparatus and vehicle with the same
JP5289572B2 (en) Vehicle power supply system
US6590360B2 (en) Control device for permanent magnet motor serving as both engine starter and generator in motor vehicle
JP3597591B2 (en) Motor drive
JP3835258B2 (en) Motor fan control device
JP2013504988A5 (en)
JP2007049841A (en) Vehicle dynamo-electric machine
JP2005102435A (en) Rotary electric machine system
JP2008029071A (en) Motor-driven vehicle
JP2004040933A (en) Power regenerating device for vehicle
EP2808203B1 (en) Blower apparatus and method for controlling blower apparatus in vehicle
WO2006054675A1 (en) Vehicle drive system and vehicle comprising it
KR101507862B1 (en) Driving apparatus for electric vehicle
JP4798624B2 (en) Blower and electric device equipped with the same
JP3975162B2 (en) Inverter device and motor-integrated inverter device using the same
JP4171948B2 (en) Vehicle power unit
JP4351792B2 (en) Alternator that also serves as a starter
JP2005304199A (en) Vehicle dynamo-electric machine apparatus
JP2003299201A (en) Power regenerating device
JP2003061398A (en) Generator-motor equipment for vehicle
JP2001119928A (en) Apparatus for generating electricity
KR200263365Y1 (en) Wheel, equipped with wheelmotor combined with a dynamo, for bicycle
JP5638465B2 (en) Vehicle power supply system
JP2005117872A (en) Electric power regeneration device for vehicle

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20040716

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20061218

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20070116

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20070522