JP2005312234A - Electric power supply device and electric vehicle - Google Patents
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Abstract
Description
電動車両の駆動輪等を駆動する電動動力源装置及び電動車両に関する。 The present invention relates to an electric power source device that drives drive wheels and the like of an electric vehicle and an electric vehicle.
電動車両の4輪の各々に接続された電気モータを、インバータ装置の駆動回路により駆動制御している。 The electric motor connected to each of the four wheels of the electric vehicle is driven and controlled by the drive circuit of the inverter device.
電動車両の4輪各々に接続された電気モータを、駆動回路により駆動制御しているが、4輪の内の1輪を駆動している駆動回路に故障が発生した場合、この故障に対応した駆動輪の駆動力が消失し、4輪の駆動力を以って走行していた車両のバランスが崩れるため、故障後は残り3輪の駆動力を再制御して、走行することになるが、駆動装置の故障から3輪駆動力の再制御までの間は、車両としての駆動力バランスを取れていない状態が発生するという問題があった。 The electric motor connected to each of the four wheels of the electric vehicle is driven and controlled by the drive circuit. When a failure occurs in the drive circuit that drives one of the four wheels, this failure is dealt with. Since the driving force of the driving wheels disappears and the balance of the vehicle running with the driving force of four wheels is lost, the driving force of the remaining three wheels is re-controlled after the failure. In the period from the failure of the driving device to the re-control of the three-wheel driving force, there has been a problem that a state in which the driving force is not balanced as a vehicle occurs.
本発明は上記の問題を解決するためになされたもので、駆動回路が故障しても電気モータの駆動を継続できる電動動力源装置及び電動車両を提供することを目的としている。 The present invention has been made to solve the above problems, and an object thereof is to provide an electric power source apparatus and an electric vehicle that can continue to drive an electric motor even if a drive circuit fails.
電気モータと、電気モータを駆動する駆動回路を有し、駆動回路は、電気的に並列回路である第1の駆動回路と第2の駆動回路とから成り、電源の入力端子と駆動回路の第1の電源端子との間に接続された第1のスイッチ素子と、電源の入力端子と駆動回路の第2の電源端子との間に接続された第2のスイッチ素子を有し、第1の駆動回路と第2の駆動回路と、第1のスイッチ素子と第2のスイッチ素子の電気的動作を制御する制御回路を有し、電気モータは各相に、互いに絶縁された2重巻線を設け、巻線の一方を第1の駆動回路の出力に接続し、巻線の他方を第2の駆動回路の出力に接続し、制御回路が、第1の駆動回路または第2の駆動回路に生じた故障を検知すると共に、故障が生じた第1の駆動回路または第2の駆動回路に接続されている第1のスイッチ素子あるいは第2のスイッチ素子をオフならしめると共に、故障が生じていない第1の駆動回路または第2の駆動回路にて電気モータを駆動せしめる。 An electric motor, and a drive circuit for driving the electric motor, the drive circuit including a first drive circuit and a second drive circuit which are electrically parallel circuits, and an input terminal of the power source and a first drive circuit A first switch element connected between the first power supply terminal and a second switch element connected between the input terminal of the power supply and the second power supply terminal of the drive circuit, A drive circuit, a second drive circuit, and a control circuit for controlling the electrical operation of the first switch element and the second switch element, and the electric motor has a double winding insulated from each other in each phase; And one end of the winding is connected to the output of the first drive circuit, the other end of the winding is connected to the output of the second drive circuit, and the control circuit is connected to the first drive circuit or the second drive circuit. Detects a failure that has occurred and is connected to the first drive circuit or the second drive circuit where the failure has occurred. Together occupy become the first switching element or the second off the switching elements are, allowed to drive the electric motor in the first driving circuit and the second driving circuit in which a fault is not occurring.
駆動回路が故障しても電気モータの駆動を継続できる。 Even if the drive circuit breaks down, the drive of the electric motor can be continued.
以下、図面を用いて本発明の実施の形態について説明する。なお、以下で説明する図面で、同一機能を有するものは同一符号を付け、その繰り返しの説明は省略する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In the drawings described below, components having the same function are denoted by the same reference numerals, and repeated description thereof is omitted.
本発明の第1の実施の形態について、図1〜3を用いて説明する。 A first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
図1は第1の実施の形態の電動動力源を用いて電動車両を駆動する場合の全体構成を示すブロック図であり、この図1を用いて、本第1の実施の形態の構成について説明する。 FIG. 1 is a block diagram showing an overall configuration when an electric vehicle is driven using the electric power source of the first embodiment. The configuration of the first embodiment will be described with reference to FIG. To do.
図1に示す第1の実施の形態では、電動動力源(電動動力源装置)120を各駆動輪110に用いて走行を司る電動車両に採用し、電気モータ106として3相交流電気モータとした場合を示しているが、この電動動力源120と原動機(図示せず)を有する場合についても説明する。また、車両制御回路111は、故障した電動動力源120のインバータ制御回路101から故障情報を受け取り、複数個の電動動力源120、または電動動力源120と原動機の駆動力配分を制御するため、各々の駆動電力源120のインバータ制御回路101あるいはインバータ制御回路101と原動機に指令を出す。なお、電動動力源120には高電圧電源112から電力が供給されている。
In the first embodiment shown in FIG. 1, an electric power source (electric power source device) 120 is used for an electric vehicle that controls traveling by using each
図2は電動動力源120の構成を示すブロック図である。電動動力源120は、第1の駆動回路102と第2の駆動回路103から成る電気的な並列回路で構成されるインバータ(駆動回路)100と、高電圧電源112から電力を受け取る電源端子(電源の入力端子)Aとインバータ100の電源端子(第1の電源端子)P1との間に接続された第1のスイッチ素子104と、電源端子Aとインバータ100の電源端子(第2の電源端子)P2との間に接続された第2のスイッチ素子105と、第1の駆動回路102と第2の駆動回路103と第1のスイッチ素子104及び第2のスイッチ素子105の各々の電気的動作を制御するインバータ制御回路(制御回路)101を有し、さらにインバータ100で駆動される電気モータ106を有している。ここで、第1の駆動回路102と第2の駆動回路103はそれぞれ駆動回路の1例として3相インバータの駆動回路を各々成し、電源端子P、Nと3相の出力端子U、V、Wを有しており、それぞれの出力端子U、V、Wはインバータ100の出力端子U1、V1、W1(第1の駆動回路の出力)とU2、V2、W2(第2の駆動回路の出力)にそれぞれ接続されている。
FIG. 2 is a block diagram showing the configuration of the
さらに、電気モータ106は図3に示すように、3相交流モータとしての各相を、互いに絶縁された2重巻線(LU1、LU2、LV1、LV2、LW1、LW2)により構成し、一方の巻線をインバータ100の出力端子U1、V1、W1に接続すると共に、他方の巻線をインバータ100の出力端子U2、V2、W2に接続する。なお、第1の駆動回路102と第2の駆動回路103を構成する半導体素子は同一のプリドライブ回路(図示せず)で制御しても良い。
Further, as shown in FIG. 3, the
インバータ制御回路101は、第1の駆動回路102または第2の駆動回路103に生じた故障を検知すると共に、故障が生じた第1の駆動回路102または第2の駆動回路103に接続されている第1のスイッチ素子104あるいは第2のスイッチ素子105をオフならしめると共に、故障が生じていない第1の駆動回路102または第2の駆動回路103にて電気モータ106を駆動せしめる制御を行う。また、故障が発生したことを端子Dから車両制御回路111に通知し、車両制御回路111からの制御信号は端子Cから受け取る。
The
車両制御回路111は、故障した電動動力源120のインバータ制御回路101から故障情報を受け取り、複数個の電動動力源120、または電動動力源120と原動機の駆動力配分を制御するため、各々の駆動電力源120のインバータ制御回路101あるいはインバータ制御回路101と原動機に指令を出す。
The
さらに、インバータ制御回路101または車両制御回路111は、故障が生じていない電動動力源あるいは原動機の駆動力を再制御せしめた後に、第1のスイッチ素子104と第2のスイッチ素子105を共にオフならしめる制御機能を有する。
Further, the
次に第1の実施の形態の動作について説明する。 Next, the operation of the first embodiment will be described.
先ずインバータ100や、このインバータ100に接続されている電源ケーブルやコネクタなどの破壊や短絡などの故障が生じていない時は、第1のスイッチ104と第2のスイッチ105の両方がオンし、第1の駆動回路102と第2の駆動回路103の両方用いて、電気モータ106を所定通り駆動する。
First, when there is no failure such as destruction or short circuit of the
何らかの理由により電気的な短絡、例えば半導体素子の欠陥による破壊や、あるいは装置内部への浸水や、電源ケーブルやコネクタ部の被覆破壊や浸水による短絡などによって、インバータ100に故障が生じた時、インバータ制御回路101が、第1の駆動回路102または第2の駆動回路103に生じた故障を検知する。なおこれらインバータ制御回路101や第1の駆動回路102、第2の駆動回路103に過電流検知回路等の異常検出手段を内蔵させることは容易である。
When a failure occurs in the
そしてインバータ制御回路101が故障を検知したならば、速やかに故障が生じた第1の駆動回路102または第2の駆動回路103に接続されている第1のスイッチ素子104あるいは第2のスイッチ素子105をオフならしめ、電気モータ106の駆動は、故障が生じていない第1の駆動回路102または第2の駆動回路103にて継続させる。
If the
そして速やかにインバータ制御回路101または車両制御回路111が、電気的故障が生じていない電動動力源120あるいは原動機の駆動力によって車両の走行を継続すべく、これら電動動力源120や原動機の駆動力を演算、再制御せしめる。そして電気的故障が生じた電動動力源120の第1のスイッチ素子104と第2のスイッチ素子105を共にオフならしめ、故障が生じた電動動力源120の運転を停止させる。
Then, the
この結果、第1の駆動回路102または第2の駆動回路103に短絡破壊などの故障が生じても、第1の駆動回路102と第2の駆動回路103接続されている電気モータ106の駆動は故障が生じていない第1の駆動回路102または第2の駆動回路103にて継続できる。つまり後述する再制御を行なうための短時間、例えば1秒程度であるならば、第1の駆動回路102または第2の駆動回路103の一方のみで、インバータ100に熱的、電気的問題を顕在化せず電気モータ106の所定の運転を継続できる。
As a result, even if a failure such as a short circuit breakage occurs in the
この間にインバータ制御回路101または車両制御回路111は、故障した電動動力源120で駆動されている1輪を除く他の3輪のみで電動車両の走行を継続させるために、必要な駆動力の再配分にかかる演算と制御を行なう。一般に前述の短時間、1秒程度以内でこの再制御はでき得る。この再制御終了後、故障が生じたインバータ100が接続されている電気モータ106の駆動を終了させることになる。
During this time, the
よってインバータ100に故障が生じても、4輪の駆動力が急に、あるいは予期せずに変化して、車両挙動の安定を損なうことが無い。電動車両の走行としては、4輪の駆動力を以って走行しており、故障発生後はインバータ制御回路101または車両制御回路111にて3輪のみで電動車両の走行を継続させるために、必要な駆動力演算した値を以って再制御し、3輪での走行に移行できる。このことにより電動車両の走行にかかる挙動が乱れることが無い。
Therefore, even if a failure occurs in the
なお再制御によって、必ずしも故障が生じた駆動輪の出力を停止させる必要は無い。故障が生じていない第1の駆動回路102または第2の駆動回路103によって、継続的に出力を出し続けることができる。その際、定常出力の大きさは、第1の駆動回路102と第2の駆動回路103の双方を用いる場合の半分になる。しかし一般に車両は常に最大出力を以って走行していることは無い。よって故障が生じていない第1の駆動回路102または第2の駆動回路103の出力と、残り3輪の本来の出力を以て、電動車両をさらに安定させて走行させることも可能である。
Note that it is not always necessary to stop the output of the drive wheel in which the failure has occurred by the recontrol. The
さらに、故障した第1の駆動回路102または第2の駆動回路103に接続されている第1のスイッチ素子104または第2のスイッチ素子105をオフすることにより、高電圧電源112への短絡等の影響を防止できる。
Further, by turning off the
さらに、電気モータ106の各相を互いに絶縁された2重巻線により構成し、一方の巻線を第1の駆動回路102の出力に接続すると共に、他方の巻線を第2の駆動回路103の出力に接続する構成としているので、故障していない側の第1の駆動回路102または第2の駆動回路103により力行を継続できる。なお、上記の駆動回路の構成は冗長系のような予備の、つまり使用していない駆動回路は無いため、コストアップやサイズ増大を抑えられる。
Further, each phase of the
なお本第1の実施の形態の構成は、単純に電流容量を大きくするために駆動回路を電気的に並列接続させた構成とは、下記のように根本的に異なる。 The configuration of the first embodiment is fundamentally different from the configuration in which the drive circuits are electrically connected in parallel in order to simply increase the current capacity as follows.
単純に駆動回路を電気的に並列接続した場合は、1つの駆動回路内部に短絡故障等が生じると、悪影響が他方の駆動回路に生じ、電気的な動作が損なわれてしまう。しかし本第1の実施の形態の構成では、駆動回路を第1と第2の2つの構成に分け、高電圧電源112が直接、第1と第2の駆動回路に接続されず、第1のスイッチ素子104と第2のスイッチ素子105を介して高電圧電源112に接続している。
When the drive circuits are simply electrically connected in parallel, if a short circuit failure or the like occurs in one drive circuit, an adverse effect occurs in the other drive circuit, and the electrical operation is impaired. However, in the configuration of the first embodiment, the drive circuit is divided into the first and second configurations, and the high
また2つの駆動回路の出力も互いに単純に並列接続せず、電気的に絶縁した構成としている。このことにより1つの駆動回路内部に短絡故障が生じても、悪影響が他方の駆動回路に生じることがない。 Also, the outputs of the two drive circuits are not simply connected in parallel with each other but are electrically insulated. As a result, even if a short circuit failure occurs in one drive circuit, no adverse effect occurs in the other drive circuit.
さらに、本第1の実施の形態において、第1の駆動回路102と第2の駆動回路103とを、相異なる基板上に形成することにより、第1の駆動回路102または第2の駆動回路103で短絡故障が起きた際、これら第1、第2の駆動回路を形成している基板が異なるので、故障に伴う機械的な力や損傷がもう一方の基板に及ばない。この結果、一方の駆動回路故障が他方の駆動回路に悪影響を与えることをより一層防止できる。
Further, in the first embodiment, the
さらに、車両制御回路111が、複数個の電動動力源120、または電動動力源120と原動機の駆動力配分を制御し、各々のインバータ制御回路101に指令を出しているので、1個の電動動力源120に短絡故障等が生じても、他の複数の電動動力源120に対する各駆動力の再制御のための演算をより一層速やかに高精度に実施し得ることが容易になる。このため一層車両の安定を保てる。
なお車両制御回路111とインバータ制御回路101を一体にすれば、さらにコスト低減を図れる。
Furthermore, since the
If the
また本第1の実施の形態において、第1、第2のスイッチ素子をリレーとすることにより、第1、第2のスイッチ素子の導通抵抗を十分に小さくすることが容易であり、第1、第2の駆動回路の動作に支障を与えないと共に、これら第1、第2のスイッチ素子での発熱も最小化できる。 In the first embodiment, by using the first and second switch elements as relays, it is easy to sufficiently reduce the conduction resistance of the first and second switch elements. The operation of the second drive circuit is not hindered, and heat generation in the first and second switch elements can be minimized.
次に第2の実施の形態の電動動力源130について図4を用いて先ず、構成を説明する。
Next, the configuration of the
図4は第2の実施の形態の電動動力源130の構成を示すブロック図である。この図4を用いて、先ず、第2の実施の形態の構成を説明する。
FIG. 4 is a block diagram showing the configuration of the
第1の駆動回路102と第2の駆動回路103とで電気モータ200を駆動する構成であるが、電気モータ200の各相を第3のスイッチ素子201を介して第1の駆動回路102の出力であるインバータ100の出力端子U1、V1、W1に接続すると共に、第4のスイッチ素子202を介して第2の駆動回路103の出力であるインバータ100の出力端子U2、V2、W2に接続する構成としている。
The electric motor 200 is driven by the
なお第1、第2の駆動回路に接続する電気モータ200においては、図3に示したようにモータ巻線を電気的に絶縁した2重巻線にする必要は無い。 In the electric motor 200 connected to the first and second drive circuits, it is not necessary to use a double winding in which the motor winding is electrically insulated as shown in FIG.
上述した以外の構成は第1の実施の形態の図2と同様である。 Configurations other than those described above are the same as in FIG. 2 of the first embodiment.
次に、第2の実施の形態の動作について述べる。 Next, the operation of the second embodiment will be described.
インバータ制御回路101が、第1の駆動回路102または第2の駆動回路103に生じた故障を検知した時に、故障が生じた第1の駆動回路102または第2の駆動回路103に接続されている第1のスイッチ素子104あるいは第2のスイッチ素子105のみならず、第3のスイッチ素子201あるいは第4のスイッチ素子202もオフならしめ、故障が生じていない第1の駆動回路102または第2の駆動回路103にて電気モータ200を駆動せしめる。
When the
またインバータ制御回路101または車両制御回路111が、電気的故障が生じていない電動動力源130あるいは原動機の駆動力を再制御せしめた後に、第1のスイッチ素子104と第2のスイッチ素子105のみならず、第3のスイッチ素子201と第4のスイッチ素子202をも共にオフならしめる。
In addition, after the
他の動作については第1の実施の形態で述べたのと同様である。 Other operations are the same as those described in the first embodiment.
この第2の実施の形態では、第1の実施の形態で述べたようにモータ巻線を電気的に絶縁した2重巻線にする必要がなく、モータ部分のコスト増大を抑制できる。かつ本第2の実施例においても、第1の実施の形態で述べたと同様の効果も生じる。 In the second embodiment, as described in the first embodiment, it is not necessary to use a double winding in which the motor winding is electrically insulated, and an increase in the cost of the motor portion can be suppressed. In the second embodiment, the same effect as described in the first embodiment is also produced.
更に第1から第4のスイッチ素子をリレーとすることにより、第1から第4のスイッチ素子の導通抵抗を十分に小さくすることが容易であり、このリレーの動作をインバータ制御回路101、車両制御回路111が制御ならしめる。よって第1、第2の駆動回路の動作に支障を与えないと共に、これら第1から第4のスイッチ素子での発熱も最小化できる。
Furthermore, by using the first to fourth switch elements as relays, it is easy to sufficiently reduce the conduction resistance of the first to fourth switch elements. The operation of this relay is controlled by the
次に第3の実施の形態ついて図5、6を用いて説明する。 Next, a third embodiment will be described with reference to FIGS.
図5は本第3の実施の形態の電動動力源140の構成を示すブロック図であり、この図5を用いて、本第3の実施の形態の構成を説明する。
FIG. 5 is a block diagram showing the configuration of the
図5においては図2で示した第1のスイッチ素子104と第2のスイッチ素子105に代えて、昇圧回路300を電源端子A、Bとインバータ100の電源端子P1、N1とP2、N2の間に接続した点が異なる。
5, instead of the
次に昇圧回路300の構成を図6に示すブロック図を用いて説明する。図6は従来の昇圧回路として用いられているブーストチョッパ型回路を用い、この従来のブーストチョッパ型回路に用いられている出力側ダイオードを、2個のトランジスタ301、302に置き換えている。この2個のトランジスタ301、302の出力端子P1、P2を各々、インバータ100の電源端子P1、P2に接続する。
Next, the configuration of the booster circuit 300 will be described with reference to the block diagram shown in FIG. FIG. 6 uses a boost chopper type circuit used as a conventional booster circuit, and the output side diode used in this conventional boost chopper type circuit is replaced with two transistors 301 and 302. The output terminals P1 and P2 of the two transistors 301 and 302 are connected to the power supply terminals P1 and P2 of the
この2個のトランジスタ301、302の制御は、インバータ制御回路101または車両制御回路111が行い、本来の電源昇圧回路としての動作は電源制御回路(図示せず)が行う。
The two transistors 301 and 302 are controlled by the
即ち、本第3実施の形態では第1の実施の形態における第1のスイッチ素子104と第2のスイッチ素子105がトランジスタ301、302に代わる。そしてこのトランジスタ301、302が、インバータ100に印加する電源電圧を可変する昇圧回路300を構成し、かつトランジスタ301、302の動作を、インバータ制御回路101または車両制御回路111からも制御ならしめる構成とする点が異なる。なお、本第3の実施の形態では昇圧回路300を用いているが、電源電圧が高い場合は降圧回路を用いてもよい。この他の構成は、第1の実施の形態と同様である。
That is, in the third embodiment, the
この第3の実施の形態の構成により、第1の実施の形態で述べた全ての効果も同様に生じ、また次の新たな効果も生じる。 With the configuration of the third embodiment, all the effects described in the first embodiment are similarly generated, and the following new effects are also generated.
第1のスイッチ素子と第2のスイッチ素子として、降昇圧回路部分の半導体素子を用いるので、第1のスイッチ素子と第2のスイッチ素子に新たな部品、もしくは素子を用いる必要が無く、コスト増大も抑制できる。また昇圧回路300に代えて、電源電圧が高い場合は降圧回路を用いても同様の効果が得られる。 As the first switch element and the second switch element, the semiconductor elements in the step-down / boost circuit portion are used, so there is no need to use new parts or elements for the first switch element and the second switch element, and the cost increases. Can also be suppressed. If the power supply voltage is high instead of the booster circuit 300, the same effect can be obtained by using a step-down circuit.
なお第2の実施形態に対して、本第3実施の実施の形態の構成も採れば、第2実施の形態で述べた全ての効果に加えて、上記第3の実施の形態で述べた効果も同様に生じる。 If the configuration of the third embodiment is also adopted with respect to the second embodiment, in addition to all the effects described in the second embodiment, the effects described in the third embodiment. Also occurs in the same way.
上述の説明では、電気モータ106の駆動回路としてインバータを用いる場合について行なったが、本発明はインバータのみに適用されるものでは無い。例えばマトリックスコンバータ等の回路手段によるモータ駆動回路、あるいは直流モータ駆動回路としてのHブリッジ回路あるいはドライバー回路にも、本発明に係る構成は等しく適用できる。この場合でも、上述の各効果は生じる。
In the above description, an inverter is used as a drive circuit for the
さらに本発明に係る構成は、電動車両の駆動輪110を駆動する電気モータ106のみに適用されるのでは無い。上述した各実施の形態の構成は、電動車両の駆動のみならず、制動あるいは操舵に供することができる。
Furthermore, the configuration according to the present invention is not applied only to the
即ち電動車両の制動または操舵を電気モータを用いて行い、この電気モータの駆動をインバータなどの駆動回路のよって制御せしめる構成においては、本発明に係る構成を等しく適用できる。特にこれら電動動力源を、電動車両の制動あるいは操舵に供する場合は、駆動輪の駆動に供する場合以上に、駆動力の安定が要求される。電動駆動力の突然の途絶による制動力や操舵力のバランスを損なわれてしまうことは、絶対に避ける必要がある。 That is, the configuration according to the present invention can be equally applied to a configuration in which braking or steering of an electric vehicle is performed using an electric motor and the driving of the electric motor is controlled by a drive circuit such as an inverter. In particular, when these electric power sources are used for braking or steering of an electric vehicle, the stability of the driving force is required more than when driving the driving wheels. It is absolutely necessary to avoid losing the balance of braking force and steering force due to sudden interruption of the electric driving force.
上述したように、駆動回路に何らかの故障が生じても、制御回路による再制御ができるまでの間、故障が生じた駆動回路に対応する電動動力源の出力を維持できる。このため駆動力の再制御と再配分を円滑にでき、車両挙動の安定を損なうことが無い。 As described above, even if some failure occurs in the drive circuit, the output of the electric power source corresponding to the drive circuit in which the failure has occurred can be maintained until re-control by the control circuit is possible. For this reason, recontrol and redistribution of the driving force can be performed smoothly, and the stability of the vehicle behavior is not impaired.
なお上述の各説明は、電動車両において、複数の電動動力源を有する構成を例に採り説明したが、本発明はこの構成に限るものではなく、電動動力源が1つの場合でも、駆動回路に短絡破壊などの故障が生じても、接続されている電気モータの駆動は短時間あるいは半分程度の出力で継続できる。 Each of the above explanations has been described by taking a configuration having a plurality of electric power sources in an electric vehicle as an example, but the present invention is not limited to this configuration, and even in the case where there is one electric power source, the drive circuit is not limited to this configuration. Even if a failure such as a short-circuit failure occurs, the drive of the connected electric motor can be continued for a short time or about half of the output.
この間に、制御回路は予め定められているフェールセーフ動作等の故障発生時の対策動作を確実に行なうことができる。あるいはこの制御回路は予め定められている手順に則って、駆動回路の出力を漸次低減させ、円滑に電気モータを停止させることもできる。 During this time, the control circuit can reliably perform a countermeasure operation in the event of a failure such as a fail-safe operation that has been determined in advance. Alternatively, this control circuit can gradually reduce the output of the drive circuit in accordance with a predetermined procedure and smoothly stop the electric motor.
よって駆動回路に故障が生じても、電気モータの駆動力が急に、あるいは予期せず変化して、電気モータの運転の安定を損なうことが無い。 Therefore, even if a failure occurs in the drive circuit, the driving force of the electric motor does not change suddenly or unexpectedly, and the stability of the operation of the electric motor is not impaired.
さらに電動力源と原動機を以って車両の走行を行なう電動車両であっても、電動動力源の出力を短時間もしくは半分程度の出力を維持できることにより、故障発生後の原動機出力による車両走行に安定を保ちつつ移行できる。 Furthermore, even in an electric vehicle that travels with an electric power source and a prime mover, the output of the electric power source can be maintained for a short time or about half of the output, thereby enabling the vehicle to travel with the motor output after a failure occurs. Transition while maintaining stability.
加えて上述の説明は、電動車両の走行、または制動、あるいは操舵を例にして説明したが、本発明はこれらに限るものでなく、電気モータの運転にも適用できる。 In addition, the above description has been given by taking the running, braking, or steering of an electric vehicle as an example, but the present invention is not limited to these and can be applied to the operation of an electric motor.
101 インバータ制御回路 102 第1の駆動回路
103 第2の駆動回路 104 第1のスイッチ
105 第2のスイッチ 106、200 電気モータ
111 車両制御回路
120、130、140 電動動力源
201 第3のスイッチ 202 第4のスイッチ
301、302 トランジスタ
A、B、P1、N1、P2、N2 電源端子
LU1、LU2、LV1、LV2、LW1、LW2 巻線
DESCRIPTION OF
Claims (13)
前記駆動回路は、電気的に並列回路である第1の駆動回路と第2の駆動回路とから成り、
電源の入力端子と前記駆動回路の第1の電源端子との間に接続された第1のスイッチ素子と、前記電源の入力端子と前記駆動回路の第2の電源端子との間に接続された第2のスイッチ素子を有し、
前記第1の駆動回路と前記第2の駆動回路と、前記第1のスイッチ素子と前記第2のスイッチ素子の電気的動作を制御する制御回路を有し、
前記電気モータは各相に、互いに絶縁された2重巻線を設け、前記巻線の一方を前記第1の駆動回路の出力に接続し、前記巻線の他方を前記第2の駆動回路の出力に接続し、
前記制御回路が、前記第1の駆動回路または前記第2の駆動回路に生じた故障を検知すると共に、前記故障が生じた前記第1の駆動回路または前記第2の駆動回路に接続されている前記第1のスイッチ素子あるいは前記第2のスイッチ素子をオフならしめると共に、前記故障が生じていない前記第1の駆動回路または前記第2の駆動回路にて前記電気モータを駆動せしめること
、を特徴とする電動動力源装置。 An electric motor and a drive circuit for driving the electric motor;
The drive circuit comprises a first drive circuit and a second drive circuit that are electrically parallel circuits,
A first switch element connected between the input terminal of the power supply and the first power supply terminal of the drive circuit; and connected between the input terminal of the power supply and the second power supply terminal of the drive circuit. A second switch element;
A control circuit for controlling electrical operation of the first drive circuit, the second drive circuit, the first switch element, and the second switch element;
The electric motor has double windings insulated from each other in each phase, one of the windings is connected to the output of the first drive circuit, and the other of the windings is connected to the second drive circuit. Connect to the output,
The control circuit detects a failure occurring in the first drive circuit or the second drive circuit and is connected to the first drive circuit or the second drive circuit in which the failure has occurred. The first switch element or the second switch element is turned off, and the electric motor is driven by the first drive circuit or the second drive circuit in which the failure has not occurred. Electric power source device.
前記駆動回路は、電気的に並列回路である第1の駆動回路と第2の駆動回路とから成り、
電源の入力端子と前記駆動回路の第1の電源端子との間に接続された第1のスイッチ素子と、前記電源の入力端子と前記駆動回路の第2の電源端子との間に接続された第2のスイッチ素子を有し、
前記第1の駆動回路と前記第2の駆動回路と、前記第1のスイッチ素子と前記第2のスイッチ素子の電気的動作を制御する制御回路を有し、
前記電気モータを第3のスイッチ素子を介して前記第1の駆動回路の出力に接続すると共に、第4のスイッチ素子を介して前記第2の駆動回路の出力に接続し、
前記制御回路が、前記第1の駆動回路または前記第2の駆動回路に生じた故障を検知すると共に、前記故障が生じた前記第1の駆動回路または前記第2の駆動回路に接続されている前記第1のスイッチ素子と前記第3のスイッチ素子あるいは前記第2のスイッチ素子と前記第4のスイッチ素子をオフならしめると共に、前記故障が生じていない前記第1の駆動回路または前記第2の駆動回路にて前記電気モータを駆動せしめること
、を特徴とする電動動力源装置。 An electric motor and a drive circuit for driving the electric motor;
The drive circuit comprises a first drive circuit and a second drive circuit that are electrically parallel circuits,
A first switch element connected between the input terminal of the power supply and the first power supply terminal of the drive circuit; and connected between the input terminal of the power supply and the second power supply terminal of the drive circuit. A second switch element;
A control circuit for controlling electrical operation of the first drive circuit, the second drive circuit, the first switch element, and the second switch element;
Connecting the electric motor to the output of the first drive circuit via a third switch element and connecting to the output of the second drive circuit via a fourth switch element;
The control circuit detects a failure occurring in the first drive circuit or the second drive circuit and is connected to the first drive circuit or the second drive circuit in which the failure has occurred. The first switch element and the third switch element or the second switch element and the fourth switch element are turned off, and the first drive circuit or the second switch element in which the failure has not occurred An electric power source device, wherein the electric motor is driven by a drive circuit.
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Cited By (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2010081405A (en) * | 2008-09-26 | 2010-04-08 | Sanyo Electric Co Ltd | High voltage output driver and piezoelectric pump |
JP2011078230A (en) * | 2009-09-30 | 2011-04-14 | Denso Corp | Control apparatus for multi-phase rotary machine and electric power steering system using the same |
CN102245424A (en) * | 2009-07-29 | 2011-11-16 | 普罗蒂恩电子有限公司 | Torque control system |
JP2012111474A (en) * | 2009-12-25 | 2012-06-14 | Denso Corp | Motor drive unit and electric power steering device using the same |
WO2012093678A1 (en) * | 2011-01-04 | 2012-07-12 | 株式会社ジェイテクト | Electric pump apparatus |
JP2012170212A (en) * | 2011-02-14 | 2012-09-06 | Toyota Motor Corp | Inverted two-wheel vehicle |
WO2013125057A1 (en) * | 2012-02-24 | 2013-08-29 | 三菱電機株式会社 | Control device and method for ac rotary electrical machine, and electrical power steering device |
KR20220119915A (en) * | 2021-02-22 | 2022-08-30 | 주식회사 현대케피코 | Motor drive circuit and control method thereof |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH05328542A (en) * | 1991-04-01 | 1993-12-10 | Aisin Aw Co Ltd | Driving force control method for electric vehicle |
JPH06276778A (en) * | 1993-03-17 | 1994-09-30 | Hitachi Ltd | Apparatus for driving vehicle and permanent magnet motor apparatus |
JP2003153588A (en) * | 2001-11-09 | 2003-05-23 | Nissan Motor Co Ltd | Motor driver |
JP2003199292A (en) * | 2001-12-27 | 2003-07-11 | Aisin Aw Co Ltd | Motor control unit cooling apparatus |
JP2004518394A (en) * | 2001-01-17 | 2004-06-17 | コーニンクレッカ フィリップス エレクトロニクス エヌ ヴィ | Controlled multi-output DC / DC converter |
-
2004
- 2004-04-23 JP JP2004128146A patent/JP4513395B2/en not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH05328542A (en) * | 1991-04-01 | 1993-12-10 | Aisin Aw Co Ltd | Driving force control method for electric vehicle |
JPH06276778A (en) * | 1993-03-17 | 1994-09-30 | Hitachi Ltd | Apparatus for driving vehicle and permanent magnet motor apparatus |
JP2004518394A (en) * | 2001-01-17 | 2004-06-17 | コーニンクレッカ フィリップス エレクトロニクス エヌ ヴィ | Controlled multi-output DC / DC converter |
JP2003153588A (en) * | 2001-11-09 | 2003-05-23 | Nissan Motor Co Ltd | Motor driver |
JP2003199292A (en) * | 2001-12-27 | 2003-07-11 | Aisin Aw Co Ltd | Motor control unit cooling apparatus |
Cited By (16)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2010081405A (en) * | 2008-09-26 | 2010-04-08 | Sanyo Electric Co Ltd | High voltage output driver and piezoelectric pump |
JP2013226040A (en) * | 2009-07-29 | 2013-10-31 | Protean Electric Ltd | Torque control system |
CN102245424A (en) * | 2009-07-29 | 2011-11-16 | 普罗蒂恩电子有限公司 | Torque control system |
JP2011078230A (en) * | 2009-09-30 | 2011-04-14 | Denso Corp | Control apparatus for multi-phase rotary machine and electric power steering system using the same |
US8264190B2 (en) | 2009-09-30 | 2012-09-11 | Denso Corporation | Control apparatus for multi-phase rotary machine and electric power steering system |
DE102010037581B4 (en) | 2009-09-30 | 2024-02-08 | Denso Corporation | Control device for a multi-phase rotating machine and an electric power steering system |
JP2012111474A (en) * | 2009-12-25 | 2012-06-14 | Denso Corp | Motor drive unit and electric power steering device using the same |
US8569981B2 (en) | 2009-12-25 | 2013-10-29 | Denso Corporation | Motor drive and electric power steering apparatus using the same |
WO2012093678A1 (en) * | 2011-01-04 | 2012-07-12 | 株式会社ジェイテクト | Electric pump apparatus |
JP2012170212A (en) * | 2011-02-14 | 2012-09-06 | Toyota Motor Corp | Inverted two-wheel vehicle |
JP2013176215A (en) * | 2012-02-24 | 2013-09-05 | Mitsubishi Electric Corp | Device and method of controlling ac rotary machine, and electric power steering device |
CN104137412A (en) * | 2012-02-24 | 2014-11-05 | 三菱电机株式会社 | Control device and method for ac rotary electrical machine, and electrical power steering device |
US9344019B2 (en) | 2012-02-24 | 2016-05-17 | Mitsubishi Electric Corporation | Control device and method for AC rotating machine, and electrical power steering device |
WO2013125057A1 (en) * | 2012-02-24 | 2013-08-29 | 三菱電機株式会社 | Control device and method for ac rotary electrical machine, and electrical power steering device |
KR20220119915A (en) * | 2021-02-22 | 2022-08-30 | 주식회사 현대케피코 | Motor drive circuit and control method thereof |
KR102501577B1 (en) * | 2021-02-22 | 2023-02-17 | 주식회사 현대케피코 | Motor drive circuit and control method thereof |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP4513395B2 (en) | 2010-07-28 |
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