JP2006308521A - Reactor application apparatus and vehicle - Google Patents

Reactor application apparatus and vehicle Download PDF

Info

Publication number
JP2006308521A
JP2006308521A JP2005134379A JP2005134379A JP2006308521A JP 2006308521 A JP2006308521 A JP 2006308521A JP 2005134379 A JP2005134379 A JP 2005134379A JP 2005134379 A JP2005134379 A JP 2005134379A JP 2006308521 A JP2006308521 A JP 2006308521A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
reactor
coil
core
current
application device
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
JP2005134379A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Noribumi Furuta
紀文 古田
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.)
Toyota Motor Corp
Original Assignee
Toyota Motor Corp
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 Toyota Motor Corp filed Critical Toyota Motor Corp
Priority to JP2005134379A priority Critical patent/JP2006308521A/en
Publication of JP2006308521A publication Critical patent/JP2006308521A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • YGENERAL 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
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/7072Electromobility specific charging systems or methods for batteries, ultracapacitors, supercapacitors or double-layer capacitors

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a reactor application apparatus capable of measuring current flowing in a reactor with a small and lightweight constitution of reduced cost, and to provide a vehicle on which it is mounted. <P>SOLUTION: A boosting converter as the reactor application apparatus has the reactor L1. The reactor L1 comprises a reactor coil 52, a reactor core 54, and a current detection section 58 for detecting the strain produced in the reactor core 54 and measuring current flowing in the reactor coil. Preferably, the current detection section is fixed to the reactor core 54 and includes a piezoelectric element or strain gage for outputting an electric signal, according to the strain of the reactor core. The piezoelectric element or strain gauge is fixed to a section 56 sandwiched between two gaps G1 and G2 in the reactor core, and the reactor coil 52 is wound on the section. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

本発明は、リアクトル応用機器および車両に関し、特にリアクトル応用機器における電流検出に関する。   The present invention relates to a reactor application device and a vehicle, and more particularly to current detection in a reactor application device.

特開2000−88937号公報(特許文献1)には、磁歪素子の伸びにより圧電素子を歪ませ電圧に変換する磁界センサについて開示する。またこの磁界センサから出力される電圧を用いて電流検出を行なう旨についても開示する。   Japanese Patent Application Laid-Open No. 2000-88937 (Patent Document 1) discloses a magnetic field sensor that distorts a piezoelectric element by the elongation of the magnetostrictive element and converts it into a voltage. Also disclosed is that current detection is performed using the voltage output from the magnetic field sensor.

また、特開平9−281146号公報(特許文献2)には、磁界により磁歪が生ずる磁歪合成板を用いて、磁歪を計測することにより電流を測定する旨の開示がある。   Japanese Patent Laid-Open No. 9-281146 (Patent Document 2) discloses that current is measured by measuring magnetostriction using a magnetostrictive synthetic plate in which magnetostriction is generated by a magnetic field.

また、特開昭63−313216号公報(特許文献3)には、リアクトルのコアにギャップを設け、そのギャップにホール素子を挿入して電源の電流を検出する技術について開示がある。
特開2000−88937号公報 特開平9−281146号公報 特開昭63−313216号公報 特開2004−191312号公報 実開平5−77775号公報
Japanese Patent Laid-Open No. Sho 63-313216 (Patent Document 3) discloses a technique for detecting a power source current by providing a gap in a core of a reactor and inserting a Hall element in the gap.
JP 2000-88937 A JP-A-9-281146 JP-A-63-331316 JP 2004-191312 A Japanese Utility Model Publication No. 5-77775

特開2000−88937号公報(特許文献1)および特開平9−281146号公報(特許文献2)に開示された技術では、電流計測のために、別途磁歪素子を用意する必要がある。このためコスト的に改善の余地があった。   In the techniques disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 2000-88937 (Patent Document 1) and Japanese Patent Laid-Open No. 9-281146 (Patent Document 2), it is necessary to prepare a separate magnetostrictive element for current measurement. For this reason, there was room for improvement in terms of cost.

また特開昭63−313216号公報(特許文献3)に記載された技術のように電流検出のためにホール素子を用いるのでは以下のような問題点がある。   Further, using a Hall element for current detection as in the technique described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 63-313216 (Patent Document 3) has the following problems.

まずホール素子は磁気センサであるために、磁気干渉を防ぐために集磁しなければならない。ホール素子をむき出しで用いて電流測定を行なう場合には、他からの磁気により磁気干渉する可能性が高く、電流測定の精度が出ないという問題点が存在するためである。   First, since the Hall element is a magnetic sensor, it must be magnetized to prevent magnetic interference. This is because when current measurement is performed using the Hall element exposed, there is a high possibility that magnetic interference will occur due to magnetism from other sources, and current measurement accuracy will not be achieved.

一方、集磁コアにより測定対象から発せられる磁気を集磁して測定するのでは、集磁コアが重くかさばり、またコスト的にも高くなってしまう。   On the other hand, collecting and measuring the magnetism generated from the measurement object by the magnetic flux collecting core makes the magnetic flux collecting core heavy and bulky, and increases the cost.

この発明の目的は、リアクトルに流れる電流を小型、軽量かつコスト低減が図られた構成で測定することが可能なリアクトル応用機器およびそれを搭載する車両を提供することである。   An object of the present invention is to provide a reactor application device capable of measuring a current flowing through a reactor with a configuration that is small, lightweight, and cost-reduced, and a vehicle on which the reactor is mounted.

この発明は、要約すると、リアクトル応用機器であって、リアクトルを備える。リアクトルは、リアクトルコイルと、リアクトルコアと、リアクトルコアに発生する歪を検出してリアクトルコイルに流れる電流の計測を行なう電流検知部とを含む。   In summary, the present invention is a reactor application device and includes a reactor. The reactor includes a reactor coil, a reactor core, and a current detection unit that detects a distortion generated in the reactor core and measures a current flowing through the reactor coil.

好ましくは、電流検知部は、リアクトルコアに固着され、リアクトルコアの歪に応じた電気信号を出力する圧電素子または歪ゲージを含む。   Preferably, the current detection unit includes a piezoelectric element or a strain gauge that is fixed to the reactor core and outputs an electrical signal corresponding to the strain of the reactor core.

より好ましくは、圧電素子または歪ゲージは、リアクトルコアにおける2つのギャップに挟まれた部分に固着され、その部分にはリアクトルコイルが巻回されている。   More preferably, the piezoelectric element or the strain gauge is fixed to a portion sandwiched between two gaps in the reactor core, and a reactor coil is wound around the portion.

好ましくは、リアクトルは、電圧変換器のエネルギー蓄積用のリアクトルである。
好ましくは、リアクトルは、回転電機を駆動する電流型インバータに用いられるリアクトルである。
Preferably, the reactor is a reactor for storing energy of a voltage converter.
Preferably, the reactor is a reactor used in a current type inverter that drives a rotating electrical machine.

好ましくは、リアクトルコイルは、回転電機のステータに巻回されるステータコイルであり、リアクトルコアは、ステータのコアである。   Preferably, the reactor coil is a stator coil wound around a stator of a rotating electric machine, and the reactor core is a stator core.

この発明は、他の局面においては、上記いずれかのリアクトル応用機器を搭載する車両である。   In another aspect, the present invention is a vehicle on which any one of the above reactor applied devices is mounted.

本発明によれば、回路上に存在するリアクトルのコアを用いるため、電流計測のために別途磁歪素子を用意する必要がなく、低コスト化および省スペース化を実現することができる。   According to the present invention, since the reactor core existing on the circuit is used, it is not necessary to prepare a separate magnetostrictive element for current measurement, and it is possible to realize cost reduction and space saving.

また、集磁を行なう必要がなく、さらに、磁束直接検知しないため、磁気干渉の影響を受けることなく電流の計測が可能になる。また、小型化、軽量化およびコスト低減が可能になる。   Further, it is not necessary to collect magnetism, and furthermore, since the magnetic flux is not directly detected, it is possible to measure current without being affected by magnetic interference. Further, it is possible to reduce the size, weight, and cost.

以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。なお、図中同一または相当部分には同一符号を付してその説明を繰返さない。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In the drawings, the same or corresponding parts are denoted by the same reference numerals and description thereof will not be repeated.

図1は、本発明のリアクトル応用機器が適用されるハイブリッド自動車1の構成を示す概略図である。   FIG. 1 is a schematic diagram showing a configuration of a hybrid vehicle 1 to which a reactor application device of the present invention is applied.

図1を参照して、ハイブリッド自動車1は、前輪20R,20Lと、後輪22R,22Lと、エンジン2と、プラネタリギヤ16と、デファレンシャルギヤ18と、ギヤ4,6とを含む。   Referring to FIG. 1, hybrid vehicle 1 includes front wheels 20R and 20L, rear wheels 22R and 22L, an engine 2, a planetary gear 16, a differential gear 18, and gears 4 and 6.

ハイブリッド自動車1は、さらに、車両後方に配置されるバッテリBと、バッテリBの出力する直流電力を昇圧する昇圧ユニット32と、昇圧ユニット32との間で直流電力を授受するインバータ36と、プラネタリギヤ16を介してエンジン2と結合され主として発電を行なうモータジェネレータMG1と、回転軸がプラネタリギヤ16に接続されるモータジェネレータMG2とを含む。インバータ36はモータジェネレータMG1,MG2に接続され、交流電力と昇圧ユニット32からの直流電力との変換を行なう。   The hybrid vehicle 1 further includes a battery B disposed behind the vehicle, a booster unit 32 that boosts the DC power output from the battery B, an inverter 36 that transfers DC power between the booster unit 32, and the planetary gear 16. The motor generator MG1 coupled to the engine 2 via the main shaft and mainly generating electric power, and the motor generator MG2 whose rotation shaft is connected to the planetary gear 16 are included. Inverter 36 is connected to motor generators MG <b> 1 and MG <b> 2 and performs conversion between AC power and DC power from booster unit 32.

プラネタリギヤ16は、第1〜第3の回転軸を有する。第1の回転軸はエンジン2に接続され第2の回転軸はモータジェネレータMG1に接続され第3の回転軸はモータジェネレータMG2に接続される。   Planetary gear 16 has first to third rotation shafts. The first rotation shaft is connected to engine 2, the second rotation shaft is connected to motor generator MG1, and the third rotation shaft is connected to motor generator MG2.

この第3の回転軸にはギヤ4が取付けられ、このギヤ4はギヤ6を駆動することによりデファレンシャルギヤ18に動力を伝達する。デファレンシャルギヤ18はギヤ6から受ける動力を前輪20R,20Lに伝達するとともに、ギヤ6,4を介して前輪20R,20Lの回転力をプラネタリギヤの第3の回転軸に伝達する。   A gear 4 is attached to the third rotating shaft, and the gear 4 drives the gear 6 to transmit power to the differential gear 18. The differential gear 18 transmits the power received from the gear 6 to the front wheels 20R and 20L, and transmits the rotational force of the front wheels 20R and 20L to the third rotating shaft of the planetary gear via the gears 6 and 4.

プラネタリギヤ16は、エンジン2,モータジェネレータMG1,MG2の間で動力を分割する役割を果たす。すなわちプラネタリギヤ16の3つの回転軸のうち2つの回転軸の回転が定まれば、残る1つの回転軸の回転は自ずと定められる。したがって、エンジン2を最も効率のよい領域で動作させつつ、モータジェネレータMG1の発電量を制御してモータジェネレータMG2を駆動させることにより車速の制御を行ない、全体としてエネルギ効率のよい自動車を実現している。   Planetary gear 16 serves to divide the power between engine 2 and motor generators MG1, MG2. That is, if the rotation of two of the three rotation shafts of the planetary gear 16 is determined, the rotation of the remaining one rotation shaft is naturally determined. Accordingly, the vehicle speed is controlled by controlling the power generation amount of the motor generator MG1 and driving the motor generator MG2 while operating the engine 2 in the most efficient region, thereby realizing an overall energy efficient vehicle. Yes.

直流電源であるバッテリBは、たとえばニッケル水素またはリチウムイオンなどの二次電池からなり、直流電力を昇圧ユニット32に供給するとともに、昇圧ユニット32からの直流電力によって充電される。   Battery B, which is a DC power source, is composed of a secondary battery such as nickel metal hydride or lithium ion, for example, and supplies DC power to boost unit 32 and is charged by DC power from boost unit 32.

昇圧ユニット32は、バッテリBから受ける直流電圧を昇圧してその昇圧された直流電圧をインバータ36に供給する。インバータ36は供給された直流電圧を交流電圧に変換してエンジン始動時にはモータジェネレータMG1を駆動制御する。また、エンジン始動後には、モータジェネレータMG1が発電した交流電力はインバータ36によって直流に変換され、昇圧ユニット32によってバッテリBの充電に適切な電圧に変換されてバッテリBが充電される。   Booster unit 32 boosts the DC voltage received from battery B and supplies the boosted DC voltage to inverter 36. Inverter 36 converts the supplied DC voltage into AC voltage, and drives and controls motor generator MG1 when the engine is started. Further, after the engine is started, AC power generated by motor generator MG1 is converted into DC by inverter 36, and converted to a voltage suitable for charging battery B by boosting unit 32, and battery B is charged.

また、インバータ36はモータジェネレータMG2を駆動する。モータジェネレータMG2はエンジン2を補助して前輪20R,20Lを駆動する。制動時には、モータジェネレータは回生運転を行ない、車輪の回転エネルギを電気エネルギに変換する。得られた電気エネルギは、インバータ36および昇圧ユニット32を経由してバッテリBに戻される。バッテリBは組電池であり、直列に接続された複数の電池ユニットB0〜Bnを含む。昇圧ユニット32とバッテリBとの間にはシステムメインリレー28,30が設けられ、車両非運転時には高電圧が遮断される。   Inverter 36 drives motor generator MG2. Motor generator MG2 assists engine 2 to drive front wheels 20R and 20L. During braking, the motor generator performs a regenerative operation and converts the rotational energy of the wheels into electric energy. The obtained electric energy is returned to the battery B via the inverter 36 and the booster unit 32. Battery B is an assembled battery and includes a plurality of battery units B0 to Bn connected in series. System main relays 28 and 30 are provided between boost unit 32 and battery B, and the high voltage is cut off when the vehicle is not in operation.

制御部14は、運転者の指示および車両に取付けられた各種センサからの出力に応じて、エンジン2,インバータ36,昇圧ユニット32およびシステムメインリレー28,30の制御を行なう。   The control unit 14 controls the engine 2, the inverter 36, the booster unit 32, and the system main relays 28 and 30 in accordance with the driver's instructions and outputs from various sensors attached to the vehicle.

図2は、図1における昇圧ユニット32の構成を示した回路図である。
図2を参照して、昇圧ユニット32は、端子TPにコレクタが接続されノードN2にエミッタが接続されるIGBT素子Q1と、ノードN2から端子TPに向かう方向を順方向としてIGBT素子Q1と並列に接続されるダイオードD1と、ノードN2にコレクタが接続され端子TNにエミッタが接続されるIGBT素子Q2と、端子TNからノードN2に向かう向きを順方向としてIGBT素子Q2と並列に接続されるダイオードD2とを含む。
FIG. 2 is a circuit diagram showing the configuration of the boosting unit 32 in FIG.
Referring to FIG. 2, boosting unit 32 includes IGBT element Q1 having a collector connected to terminal TP and an emitter connected to node N2, and parallel to IGBT element Q1 with the direction from node N2 toward terminal TP as the forward direction. Diode D1 connected, IGBT element Q2 having a collector connected to node N2 and an emitter connected to terminal TN, and diode D2 connected in parallel with IGBT element Q2 with the direction from terminal TN toward node N2 as the forward direction Including.

昇圧ユニット32は、さらに、ノードN1とノードN2との間に接続されるリアクトルL1と、ノードN1と端子TNとの間に接続される平滑用のコンデンサC1とを含む。ノードN1はシステムメインリレー28を介してバッテリBの正電極に接続される。端子TNは昇圧ユニット内部の配線およびシステムメインリレー30を介してバッテリBの負電極に接続される。   Boost unit 32 further includes a reactor L1 connected between nodes N1 and N2, and a smoothing capacitor C1 connected between node N1 and terminal TN. Node N1 is connected to the positive electrode of battery B via system main relay 28. Terminal TN is connected to the negative electrode of battery B via the wiring inside booster unit and system main relay 30.

図3は、図2におけるリアクトルL1の構造を示した図である。
図3を参照して、リアクトルL1は、積層された電磁鋼板等によって構成されるリアクトルコア54と、リアクトルコア54に巻線が巻回されたリアクトルコイル52とを含む。
FIG. 3 is a diagram showing the structure of reactor L1 in FIG.
Referring to FIG. 3, reactor L <b> 1 includes a reactor core 54 constituted by laminated electromagnetic steel plates and the like, and a reactor coil 52 in which a winding is wound around reactor core 54.

リアクトルコイル52の一方端は図2のノードN1でありバッテリBに接続される。またリアクトルコイル52の他方端は図2のノードN2でありパワー半導体であるIGBT素子の接続点に接続される。   One end of the reactor coil 52 is a node N1 in FIG. Reactor coil 52 has the other end connected to a node N2 in FIG. 2 and a connection point of an IGBT element that is a power semiconductor.

リアクトルコア54にはギャップ部G1,G2が設けられている。このギャップ部G1,G2で挟まれたリアクトルコアの部分56には圧電素子または歪みゲージ等を含む電流検知部58が固着されている。   The rear bore 54 is provided with gap portions G1 and G2. A current detector 58 including a piezoelectric element or a strain gauge is fixed to the reactor part 56 sandwiched between the gaps G1 and G2.

一般的に、低電力のリアクトルに用いられるコアにはギャップが設けられていないが、大電力を扱うリアクトルに用いるコアでは磁気飽和しないように数ヵ所のギャップが設けられている。   Generally, a core used for a low-power reactor has no gap, but a core used for a reactor that handles high power has several gaps so as not to cause magnetic saturation.

図4は、図3におけるIV−IVにおける断面図である。
図3、図4を参照して、リアクトルコア54は積層された電磁鋼板によって構成される。なお、これに限らずリアクトルコアがダストコアや圧粉磁心であってもよい。ギャップ部G1,G2はたとえばスペーサとしてサファイアプレート等が挿入されている。
4 is a cross-sectional view taken along line IV-IV in FIG.
Referring to FIGS. 3 and 4, the reactor core 54 is composed of laminated electromagnetic steel plates. However, the present invention is not limited to this, and the reactor core may be a dust core or a dust core. In the gap portions G1 and G2, for example, a sapphire plate or the like is inserted as a spacer.

電流検知部58はギャップ部G1,G2に挟まれたリアクトルコアの部分56の表面に固着された圧電素子または歪みゲージを含む。この電流検知部はリアクトルコイル52の巻線が巻回されている内側に設けられている。   The current detection unit 58 includes a piezoelectric element or a strain gauge fixed to the surface of the reactor part 56 sandwiched between the gaps G1 and G2. This current detection unit is provided inside the winding of the reactor coil 52.

ギャップ部近傍はギャップの影響で磁気の歪みが大きいため、通電によるリアクトルコアの伸縮量を計測するのに適する位置である。   The vicinity of the gap is a position suitable for measuring the expansion / contraction amount of the reactor core due to energization because the magnetic distortion is large due to the influence of the gap.

リアクトルコイル52に電流を通電すると、通電により発生する磁界によってリアクトルコアに歪みが発生する。具体的には図3の矢印に示す方向にリアクトルコアが伸縮する。通電時に磁界が発生するとリアクトルコアが縮み、通電量が小さくなり磁界が弱まるとリアクトルコアは元に戻る。   When the reactor coil 52 is energized, distortion occurs in the reactor due to the magnetic field generated by energization. Specifically, the reactor core expands and contracts in the direction shown by the arrow in FIG. When a magnetic field is generated during energization, the reactor core contracts, and when the amount of energization decreases and the magnetic field weakens, the reactor core returns.

電流検知部58に含まれる素子たとえば圧電素子をリアクトルコアの部分56の表面に固着しておけばリアクトルコアの歪みが圧電素子に伝わりこの歪みに応じた電圧が出力される。   If an element, for example, a piezoelectric element included in the current detection unit 58 is fixed to the surface of the reactor part 56, the distortion of the reactor is transmitted to the piezoelectric element, and a voltage corresponding to the distortion is output.

出力された電圧値をCPUなどにより取込み、メモリに保持してある電圧−電流値マップによって電流値に変換する。このようにしてリアクトルコイル52に流れる電流値を計測することができる。   The output voltage value is taken in by a CPU or the like and converted into a current value by a voltage-current value map held in a memory. In this way, the value of the current flowing through the reactor coil 52 can be measured.

なお、必ずしも必要ではなく、電圧−電流値のマップは、出力電圧をそのまま制御等に使用する場合は不要である。   Note that the voltage-current value map is not necessarily required when the output voltage is used as it is for control or the like.

[変形例1]
実施の形態1の変形例としては、電流型インバータのリアクトルの電流を図3に示した構成で検知することが考えられる。
[Modification 1]
As a modification of the first embodiment, it is conceivable to detect the current of the reactor of the current type inverter with the configuration shown in FIG.

図5は、電流型インバータが搭載されたモータ駆動システムの構成を示す回路図である。   FIG. 5 is a circuit diagram showing a configuration of a motor drive system in which a current type inverter is mounted.

図5に示されるモータ駆動システムは、バッテリ101と、リアクトルL2と、U相アームUAと、V相アームVAと、W相アームWAと、モータ140とを含む。   The motor drive system shown in FIG. 5 includes a battery 101, a reactor L2, a U-phase arm UA, a V-phase arm VA, a W-phase arm WA, and a motor 140.

U相アームUA,V相アームVA,W相アームWAはリアクトルL2の一方端とバッテリ101の負極との間に並列に接続されている。リアクトルL2の他方端はバッテリ101の正極に接続されている。   U-phase arm UA, V-phase arm VA, and W-phase arm WA are connected in parallel between one end of reactor L2 and the negative electrode of battery 101. The other end of the reactor L2 is connected to the positive electrode of the battery 101.

U相アームUAは、直列接続されたIGBT素子104,105と、IGBT素子104,105とそれぞれ並列に接続されるダイオード110,111とを含む。ダイオード110のカソードはIGBT素子104のコレクタと接続され、ダイオード110のアノードはIGBT素子104のエミッタに接続される。ダイオード111のアソートはIGBT素子105のコレクタと接続され、ダイオード111のアノードはIGBT素子105のエミッタと接続される。   U-phase arm UA includes IGBT elements 104 and 105 connected in series, and diodes 110 and 111 connected in parallel to IGBT elements 104 and 105, respectively. The cathode of diode 110 is connected to the collector of IGBT element 104, and the anode of diode 110 is connected to the emitter of IGBT element 104. The assortment of the diode 111 is connected to the collector of the IGBT element 105, and the anode of the diode 111 is connected to the emitter of the IGBT element 105.

V相アームVAは、直列接続されたIGBT素子106,107と、IGBT素子106,107とそれぞれ並列に接続されるダイオード112,113とを含む。ダイオード112のカソードはIGBT素子106のコレクタと接続され、ダイオード112のアノードはIGBT素子106のエミッタと接続される。ダイオード113のカソードはIGBT素子107のコレクタと接続され、ダイオード113のアノードはIGBT素子107のエミッタと接続される。   V-phase arm VA includes IGBT elements 106 and 107 connected in series, and diodes 112 and 113 connected in parallel with IGBT elements 106 and 107, respectively. The cathode of diode 112 is connected to the collector of IGBT element 106, and the anode of diode 112 is connected to the emitter of IGBT element 106. The cathode of diode 113 is connected to the collector of IGBT element 107, and the anode of diode 113 is connected to the emitter of IGBT element 107.

W相アームWAは、直列接続されたIGBT素子108,109と、IGBT素子108,109とそれぞれ並列に接続されるダイオード114,115とを含む。ダイオード114のカソードはIGBT素子108のコレクタと接続され、ダイオード114のアノードはIGBT素子108のエミッタと接続される。ダイオード115のカソードはIGBT素子109のコレクタと接続され、ダイオード115のアノードはIGBT素子109のエミッタと接続される。   W-phase arm WA includes IGBT elements 108 and 109 connected in series, and diodes 114 and 115 connected in parallel to IGBT elements 108 and 109, respectively. The cathode of diode 114 is connected to the collector of IGBT element 108, and the anode of diode 114 is connected to the emitter of IGBT element 108. The cathode of diode 115 is connected to the collector of IGBT element 109, and the anode of diode 115 is connected to the emitter of IGBT element 109.

各相アームの中間点は、モータ140の各相コイルに接続されている。
このような構成のモータ駆動システムは、ハイブリッド自動車1に搭載してもよい。この場合は図5のモータ140は図1におけるモータジェネレータMG1またはMG2に対応し、リアクトルL2およびU相アームUA,V相アームVAおよびW相アームWAによって構成される電流型インバータは、図1のインバータ36に対応する。
An intermediate point of each phase arm is connected to each phase coil of motor 140.
The motor drive system having such a configuration may be mounted on the hybrid vehicle 1. In this case, the motor 140 in FIG. 5 corresponds to the motor generator MG1 or MG2 in FIG. 1, and the current type inverter constituted by the reactor L2, the U-phase arm UA, the V-phase arm VA, and the W-phase arm WA is shown in FIG. This corresponds to the inverter 36.

変形例1によれば、図5の構成においてリアクトルL2の電流を検出するために図3に示したようにリアクトルコア54の一部分56の表面に圧電素子または歪みゲージなどを固着して歪みを検知してこれに応じた電流値を得ることができる。   According to the first modification, in order to detect the current of the reactor L2 in the configuration of FIG. 5, as shown in FIG. 3, a piezoelectric element or a strain gauge is fixed to the surface of the part 56 of the reactor 54 to detect the strain. Thus, a current value corresponding to this can be obtained.

[変形例2]
図6は、変形例2を説明するための図である。
[Modification 2]
FIG. 6 is a diagram for explaining the second modification.

図6を参照して、モータ150に含まれるステータコイルUL,VL,WLに流れる電流の測定に本願発明を使用することも可能である。U相コイルULは端子UTと中点との間に接続される。コイルVLは端子VTと中点との間に接続される。コイルWLは端子WTと中点との間に接続される。   Referring to FIG. 6, the present invention can be used to measure the current flowing in stator coils UL, VL, WL included in motor 150. U-phase coil UL is connected between terminal UT and the middle point. Coil VL is connected between terminal VT and the middle point. Coil WL is connected between terminal WT and the midpoint.

このような構成においてコイルUL,VL,WLが巻回されているステータコアに図3、図4で示した構成を採用すればモータ電流を測定することも可能となる。   In such a configuration, if the configuration shown in FIGS. 3 and 4 is adopted for the stator core around which the coils UL, VL, and WL are wound, the motor current can be measured.

以上説明したように、本願発明の実施の形態によればリアクトルコアの磁歪を検出することで、リアクトルコイルに通電する電流の測定が可能となる。このような構成とすればホール素子のような磁気センサではないため磁気干渉対策が不要となり、集磁コアが不要のため小型軽量なリアクトル応用機器を提供することができる。   As described above, according to the embodiment of the present invention, it is possible to measure the current supplied to the reactor coil by detecting the magnetostriction of the reactor core. With such a configuration, since it is not a magnetic sensor such as a Hall element, it is not necessary to take measures against magnetic interference, and since a magnetic collecting core is unnecessary, a small and lightweight reactor application device can be provided.

今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。   The embodiment disclosed this time should be considered as illustrative in all points and not restrictive. The scope of the present invention is defined by the terms of the claims, rather than the description above, and is intended to include any modifications within the scope and meaning equivalent to the terms of the claims.

本発明のリアクトル応用機器が適用されるハイブリッド自動車1の構成を示す概略図である。It is the schematic which shows the structure of the hybrid vehicle 1 with which the reactor application apparatus of this invention is applied. 図1における昇圧ユニット32の構成を示した回路図である。FIG. 2 is a circuit diagram showing a configuration of a boost unit 32 in FIG. 1. 図2におけるリアクトルL1の構造を示した図である。It is the figure which showed the structure of the reactor L1 in FIG. 図3におけるIV−IVにおける断面図である。It is sectional drawing in IV-IV in FIG. 電流型インバータが搭載されたモータ駆動システムの構成を示す回路図である。It is a circuit diagram which shows the structure of the motor drive system carrying a current type inverter. 変形例2を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the modification 2. FIG.

符号の説明Explanation of symbols

1 ハイブリッド自動車、2 エンジン、4,6 ギヤ、14 制御部、16 プラネタリギヤ、18 デファレンシャルギヤ、20R,20L 前輪、22R,22L 後輪、28,30 システムメインリレー、32 昇圧ユニット、36 インバータ、52 リアクトルコイル、54 リアクトルコア、58 電流検知部、101,B バッテリ、B0〜Bn 電池ユニット、104〜109,Q1,Q2 IGBT素子、110〜115,D1,D2 ダイオード、140,150 モータ、C1 コンデンサ、G1,G2 ギャップ部、L1,L2 リアクトル、MG1,MG2 モータジェネレータ、TN,TP 端子、UA U相アーム、VA V相アーム、WA W相アーム、UL,VL,WL コイル、UT,VT,WT 端子。   1 hybrid vehicle, 2 engine, 4, 6 gear, 14 control unit, 16 planetary gear, 18 differential gear, 20R, 20L front wheel, 22R, 22L rear wheel, 28, 30 system main relay, 32 boost unit, 36 inverter, 52 reactor Coil, 54 reactor, 58 current detector, 101, B battery, B0-Bn battery unit, 104-109, Q1, Q2 IGBT element, 110-115, D1, D2 diode, 140, 150 motor, C1 capacitor, G1 , G2 Gap, L1, L2 reactor, MG1, MG2 Motor generator, TN, TP terminal, UA U-phase arm, VA V-phase arm, WA W-phase arm, UL, VL, WL coil, UT, VT, WT terminal.

Claims (7)

リアクトルを備え、前記リアクトルは、
リアクトルコイルと、
リアクトルコアと、
前記リアクトルコアに発生する歪を検出して前記リアクトルコイルに流れる電流の計測を行なう電流検知部とを含む、リアクトル応用機器。
A reactor, and the reactor is
A reactor coil;
With Reach Turkey,
A reactor application device, comprising: a current detection unit that detects distortion generated in the reactor core and measures a current flowing through the reactor coil.
前記電流検知部は、
前記リアクトルコアに固着され、前記リアクトルコアの歪に応じた電気信号を出力する圧電素子または歪ゲージを含む、請求項1に記載のリアクトル応用機器。
The current detector is
The reactor application device according to claim 1, comprising a piezoelectric element or a strain gauge that is fixed to the reactor and outputs an electric signal corresponding to the strain of the reactor.
前記圧電素子または前記歪ゲージは、前記リアクトルコアにおける2つのギャップに挟まれた部分に固着され、
前記部分には前記リアクトルコイルが巻回されている、請求項2に記載のリアクトル応用機器。
The piezoelectric element or the strain gauge is fixed to a portion sandwiched between two gaps in the reactor core,
The reactor application device according to claim 2, wherein the reactor coil is wound around the portion.
前記リアクトルは、電圧変換器のエネルギー蓄積用のリアクトルである、請求項1〜3のいずれか1項に記載のリアクトル応用機器。   The reactor application apparatus according to any one of claims 1 to 3, wherein the reactor is a reactor for storing energy of a voltage converter. 前記リアクトルは、回転電機を駆動する電流型インバータに用いられるリアクトルである、請求項1〜3のいずれか1項に記載のリアクトル応用機器。   The reactor application device according to any one of claims 1 to 3, wherein the reactor is a reactor used in a current-type inverter that drives a rotating electrical machine. 前記リアクトルコイルは、回転電機のステータに巻回されるステータコイルであり、
前記リアクトルコアは、前記ステータのコアである、請求項1〜3のいずれか1項に記載のリアクトル応用機器。
The reactor coil is a stator coil wound around a stator of a rotating electrical machine,
The reactor application device according to claim 1, wherein the reactor core is a core of the stator.
請求項1〜6のいずれか1項に記載のリアクトル応用機器を搭載する車両。   A vehicle on which the reactor applied device according to any one of claims 1 to 6 is mounted.
JP2005134379A 2005-05-02 2005-05-02 Reactor application apparatus and vehicle Pending JP2006308521A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2005134379A JP2006308521A (en) 2005-05-02 2005-05-02 Reactor application apparatus and vehicle

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2005134379A JP2006308521A (en) 2005-05-02 2005-05-02 Reactor application apparatus and vehicle

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2006308521A true JP2006308521A (en) 2006-11-09

Family

ID=37475563

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2005134379A Pending JP2006308521A (en) 2005-05-02 2005-05-02 Reactor application apparatus and vehicle

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2006308521A (en)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009267360A (en) * 2008-03-31 2009-11-12 Sumitomo Electric Ind Ltd Reactor
JP2009302335A (en) * 2008-06-13 2009-12-24 Toyota Motor Corp Connection member
US8198967B2 (en) * 2008-12-04 2012-06-12 Abb Technology Ag Induction device
WO2012109949A1 (en) * 2011-02-15 2012-08-23 Tan Chengzhong Piezoelectric current sensor

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS56151361A (en) * 1980-04-25 1981-11-24 Takaoka Ind Ltd Electric current sensor
JPS6395363A (en) * 1986-09-22 1988-04-26 シーメンス、アクチエンゲゼルシヤフト Current sensor and method of detecting current in conductor to be evaluated
JPS63313216A (en) * 1987-06-17 1988-12-21 Hitachi Ltd Power factor improving circuit
JPH11285105A (en) * 1998-03-30 1999-10-15 Fuji Electric Co Ltd Electric system of electric vehicle
JP2000088937A (en) * 1998-09-17 2000-03-31 Ngk Insulators Ltd Magnetic field sensor and current detector using it
JP2001056348A (en) * 1999-08-17 2001-02-27 Tokyo Electric Power Co Inc:The Optical fiber current sensor and electric line monitoring system to use the same
JP2003289697A (en) * 2002-01-28 2003-10-10 Toyota Motor Corp Motor driving unit, method for controlling characteristics of reactor and computer readable recording medium for recording program for executing characteristic control of reactor for computer
JP2005045879A (en) * 2003-07-24 2005-02-17 Toyota Motor Corp Power output unit and computer readable recording medium recording program for executing motor drive control in computer

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS56151361A (en) * 1980-04-25 1981-11-24 Takaoka Ind Ltd Electric current sensor
JPS6395363A (en) * 1986-09-22 1988-04-26 シーメンス、アクチエンゲゼルシヤフト Current sensor and method of detecting current in conductor to be evaluated
JPS63313216A (en) * 1987-06-17 1988-12-21 Hitachi Ltd Power factor improving circuit
JPH11285105A (en) * 1998-03-30 1999-10-15 Fuji Electric Co Ltd Electric system of electric vehicle
JP2000088937A (en) * 1998-09-17 2000-03-31 Ngk Insulators Ltd Magnetic field sensor and current detector using it
JP2001056348A (en) * 1999-08-17 2001-02-27 Tokyo Electric Power Co Inc:The Optical fiber current sensor and electric line monitoring system to use the same
JP2003289697A (en) * 2002-01-28 2003-10-10 Toyota Motor Corp Motor driving unit, method for controlling characteristics of reactor and computer readable recording medium for recording program for executing characteristic control of reactor for computer
JP2005045879A (en) * 2003-07-24 2005-02-17 Toyota Motor Corp Power output unit and computer readable recording medium recording program for executing motor drive control in computer

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009267360A (en) * 2008-03-31 2009-11-12 Sumitomo Electric Ind Ltd Reactor
JP2009302335A (en) * 2008-06-13 2009-12-24 Toyota Motor Corp Connection member
US8198967B2 (en) * 2008-12-04 2012-06-12 Abb Technology Ag Induction device
WO2012109949A1 (en) * 2011-02-15 2012-08-23 Tan Chengzhong Piezoelectric current sensor

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2354563C2 (en) Drive motor device
US6679346B2 (en) Adaptive demagnetization compensation for a motor in an electric or partially electric motor vehicle
EP2479582B1 (en) Control method and control device for hybrid construction machine
JP4618167B2 (en) Vehicle drive control device, vehicle drive control method, and vehicle
US9701186B2 (en) Vehicle
JP2006211734A (en) Torque detecter
JP2007202311A (en) Vehicular power supply device, and vehicle
JP4784339B2 (en) Power supply control device and vehicle
US20110068740A1 (en) Power supply system for vehicle, electric vehicle having the same, and method of controlling power supply system for vehicle
US6407521B1 (en) Adaptive demagnetization compensation for a motor in an electric or partially electric motor vehicle
US6573745B2 (en) Permanent magnet degradation monitoring for hybrid and electric vehicles
WO2013021486A1 (en) Vehicle control device and diesel hybrid vehicle system
JP5808779B2 (en) Excavator
JP2006308521A (en) Reactor application apparatus and vehicle
US11097722B2 (en) Electric vehicle
JP2003180001A (en) Device for coping with deterioration of motor in electric motor vehicle and method therefor
JP5799847B2 (en) Vehicle, vehicle notification device, and vehicle control method
JP5644786B2 (en) Control device for voltage converter
JP2015186317A (en) Power conversion apparatus
JP5726929B2 (en) Construction machine and method for controlling construction machine
JP5409660B2 (en) Vehicle power supply system
JP2009294102A (en) Method of measuring internal resistance of electric storage device and internal resistance measuring apparatus
JP2007228777A (en) Power supply control unit and vehicle
JP5601761B2 (en) Hybrid work machine
JP2007082337A (en) Vehicle braking control unit

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20080306

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20100311

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20100316

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20100608