JP2008259282A - Power supply device - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は、電源装置に関し、特に、電力ラインに接続された平滑コンデンサを有する電源装置に関する。 The present invention relates to a power supply device, and more particularly to a power supply device having a smoothing capacitor connected to a power line.
電源装置には、バッテリ等の直流電源から供給された直流電力を半導体電力変換器によって一旦電力変換し、かつ、この変換された電力を負荷の駆動・制御に用いるタイプのものが存在する。このタイプの電源装置では、半導体電力変換器への入力電圧を安定化するための平滑コンデンサが、電源ラインおよびアースラインの間に接続される構成が一般的である(たとえば、特許文献1参照)。 There is a type of power supply apparatus in which DC power supplied from a DC power supply such as a battery is once converted by a semiconductor power converter, and the converted power is used for driving and controlling a load. In this type of power supply device, a configuration in which a smoothing capacitor for stabilizing an input voltage to a semiconductor power converter is connected between a power supply line and an earth line is common (see, for example, Patent Document 1). .
したがって、このような電源装置では、安全上、負荷への給電停止時に平滑コンデンサに蓄えられた電力が残された電源ラインを確実に放電する必要がある。従来では、このような放電処理のために、平滑コンデンサに並列に放電抵抗を接続することによって、平滑コンデンサの残留電荷の放電経路を確保する構成が検討されている。
しかしながら、上述した放電抵抗を用いた放電処理では、放電抵抗による放電経路が常時形成されるため、定常的な電力損失が発生することになる。そして、その発生した電力損失は、放電電流によるジュール熱として、放電抵抗によって熱エネルギーに変換されるに留まっていた。 However, in the above-described discharge treatment using the discharge resistance, a discharge path due to the discharge resistance is always formed, so that steady power loss occurs. The generated power loss is merely converted to thermal energy by the discharge resistance as Joule heat due to the discharge current.
それゆえ、この発明は、かかる課題を解決するためになされたものであり、その目的は、電力ラインに平滑コンデンサが接続された構成の電源装置において、放電回路による電力損失の有効利用を図ることである。 Therefore, the present invention has been made to solve such a problem, and an object of the present invention is to effectively use power loss by a discharge circuit in a power supply device having a configuration in which a smoothing capacitor is connected to a power line. It is.
この発明によれば、電源装置は、電源と、電源からの電力により駆動される第1の電気負荷と電源との間に設けられた電力線と、電力線に接続されるコンデンサと、コンデンサと並列に接続されて、コンデンサに蓄積された電荷の放電経路を形成する放電回路とを備える。放電回路は、コンデンサからの放電電力により駆動される第2の電気負荷を含む。 According to the present invention, a power supply device includes a power source, a power line provided between the first electric load driven by power from the power source and the power source, a capacitor connected to the power line, and the capacitor in parallel. And a discharge circuit connected to form a discharge path for charges accumulated in the capacitor. The discharge circuit includes a second electric load driven by discharge power from the capacitor.
上記の電源装置によれば、放電回路を電気負荷で構成することにより、従来の放電抵抗において定常的に発生していた電力損失を、電気負荷の駆動力源として有効に利用することができる。 According to the above-described power supply device, by configuring the discharge circuit with an electric load, it is possible to effectively use the power loss that is constantly generated in the conventional discharge resistor as a driving force source for the electric load.
好ましくは、電源装置は、電力線の電力を、第1の電気負荷を駆動制御する電力へ変換するための電力変換器をさらに備える。第2負荷は、電力変換器に対して、冷却媒体を供給可能に構成された冷却装置を含む。 Preferably, the power supply device further includes a power converter for converting the power of the power line into power for driving and controlling the first electric load. The second load includes a cooling device configured to be able to supply a cooling medium to the power converter.
上記の電源装置によれば、放電回路を冷却装置で構成することにより、従来の放電抵抗において定常的に発生していた電力損失を有効に利用して、電源装置の冷却能力を向上することができる。 According to the above power supply device, by configuring the discharge circuit with a cooling device, it is possible to effectively use the power loss that has been constantly generated in the conventional discharge resistance, and to improve the cooling capacity of the power supply device. it can.
好ましくは、電源装置は、コンデンサおよび電力変換器を収容するためのケースをさらに備える。冷却装置は、コンデンサからの放電電力を受けて冷却媒体をケース内に循環させるように構成される。 Preferably, the power supply device further includes a case for accommodating the capacitor and the power converter. The cooling device is configured to receive a discharge power from the capacitor and circulate the cooling medium in the case.
上記の電源装置によれば、動作時に発熱を伴なうコンデンサおよび電力変換器の冷却能力を向上することができる。 According to the power supply device described above, the cooling capacity of the capacitor and the power converter that generate heat during operation can be improved.
好ましくは、第2の電気負荷は、コンデンサからの放電電力が所定の基準電圧を下回ったことに応じて、電力線からの放電処理が完了したことを表示するように構成された表示手段を含む。 Preferably, the second electric load includes display means configured to display that the discharge process from the power line is completed in response to the discharge power from the capacitor being lower than a predetermined reference voltage.
上記の電源装置によれば、放電回路を放電処理の完了を表示する表示手段で構成することにより、従来の放電抵抗において定常的に発生していた電力損失を有効に利用して、電源装置の安全性を向上することができる。 According to the power supply device described above, by configuring the discharge circuit with display means for displaying the completion of the discharge process, it is possible to effectively utilize the power loss that has been steadily generated in the conventional discharge resistance, and Safety can be improved.
この発明によれば、電力ラインに平滑コンデンサが接続された構成の電源装置において、放電回路による電力損失を有効に利用して、装置の冷却能力および安全性の向上を実現することができる。 According to the present invention, in a power supply apparatus having a configuration in which a smoothing capacitor is connected to a power line, it is possible to effectively improve the cooling capacity and safety of the apparatus by effectively using power loss due to the discharge circuit.
以下、この発明の実施の形態について図面を参照して詳しく説明する。なお、図中同一符号は同一または相当部分を示す。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In the drawings, the same reference numerals indicate the same or corresponding parts.
[実施の形態1]
図1は、この発明の実施の形態1による電源装置の概略ブロック図である。電源装置100は、電気負荷の代表例として示される交流モータM1の駆動を制御する。
[Embodiment 1]
FIG. 1 is a schematic block diagram of a power supply device according to Embodiment 1 of the present invention. The
図1を参照して、電源装置100は、バッテリBと、システムリレーSMR1,SMR2と、交流モータM1の駆動を制御するためのパワー制御ユニット20とを備える。
Referring to FIG. 1,
交流モータM1は、ハイブリッド自動車または電気自動車の駆動輪を駆動するためのトルクを発生するための駆動モータである。あるいは、このモータはエンジンにて駆動される発電機としての機能を持つように、そして、エンジンに対して電動機として動作し、たとえば、エンジン始動を行ない得るようなものとしてハイブリッド自動車に組込まれるようにしてもよい。 AC motor M1 is a drive motor for generating torque for driving drive wheels of a hybrid vehicle or an electric vehicle. Alternatively, this motor has a function as a generator driven by an engine, and operates as an electric motor for the engine, for example, can be incorporated into a hybrid vehicle so that the engine can be started. May be.
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等の二次電池から成る。電圧センサ10は、バッテリBから出力されるバッテリ電圧Vbを検出し、その検出したバッテリ電圧Vbを制御装置40へ出力する。
The battery B is made of a secondary battery such as nickel metal hydride or lithium ion.
システムリレーSMR1,SMR2は、バッテリBと電源ラインLN1およびアースラインLN2との間にそれぞれ接続される。システムリレーSMR1,SMR2の導通/非導通は、制御装置40によって制御される。
System relays SMR1 and SMR2 are connected between battery B and power supply line LN1 and ground line LN2, respectively.
パワー制御ユニット20は、昇圧コンバータ12と、コンデンサC2と、電圧センサ13と、インバータ14と、電流センサ24と、制御装置40と、放電回路30とを含む。
昇圧コンバータ12は、リアクトルL1と、トランジスタQ1,Q2と、ダイオードD1,D2とを含む。
トランジスタQ1およびQ2は、電源ラインLN1とアースラインLN2との間に直列接続される。各トランジスタQ1,Q2のコレクタ−エミッタ間には、エミッタ側からコレクタ側へ電流を流すためのダイオードD1,D2がそれぞれ接続されている。リアクトルL1は、一方端がシステムリレーSMR1に接続され、他方端がトランジスタQ1とトランジスタQ2との中間点に接続される。 Transistors Q1 and Q2 are connected in series between power supply line LN1 and ground line LN2. Between the collectors and emitters of the transistors Q1 and Q2, diodes D1 and D2 for flowing current from the emitter side to the collector side are respectively connected. Reactor L1 has one end connected to system relay SMR1 and the other end connected to an intermediate point between transistors Q1 and Q2.
コンデンサC2は、電源ラインLN1とアースラインLN2との間に接続され、電源ラインLN1上の直流電圧を平滑化する。コンデンサC2によって平滑化された直流電圧は、インバータ14の入力電圧となる。電圧センサ13は、コンデンサC2の両端の電圧、すなわち、昇圧コンバータ12の出力電圧Vmを検出し、その検出した出力電圧Vmを制御装置40へ出力する。
Capacitor C2 is connected between power supply line LN1 and ground line LN2, and smoothes the DC voltage on power supply line LN1. The DC voltage smoothed by the capacitor C2 becomes the input voltage of the
インバータ14は、U相アーム15と、V相アーム16と、W相アーム17とから成る。U相アーム15、V相アーム16、およびW相アーム17は、電源ラインLN1とアースラインLN2との間に並列に設けられる。
U相アーム15は、直列接続されたトランジスタQ3,Q4から成り、V相アーム16は、直列接続されたトランジスタQ5,Q6から成り、W相アーム17は、直列接続されたトランジスタQ7,Q8から成る。また、各トランジスタQ3〜Q8のコレクタ−エミッタ間には、エミッタ側からコレクタ側へ電流を流すためのダイオードD3〜D8がそれぞれ接続されている。
各相アームの中間点は、交流モータM1の各相コイルの各相端に接続されている。すなわち、交流モータM1は、3相の永久磁石モータであり、U,V,W相の3つのコイルが中点に共通接続されて構成され、U相コイルの他端がトランジスタQ3,Q4の中間点に、V相コイルの他端がトランジスタQ5,Q6の中間点に、W相コイルの他端がトランジスタQ7,Q8の中間点にそれぞれ接続されている。 An intermediate point of each phase arm is connected to each phase end of each phase coil of AC motor M1. That is, AC motor M1 is a three-phase permanent magnet motor, and is configured by connecting three U, V, and W phase coils in common at the midpoint, and the other end of the U phase coil is intermediate between transistors Q3 and Q4. At the point, the other end of the V-phase coil is connected to an intermediate point between the transistors Q5 and Q6, and the other end of the W-phase coil is connected to an intermediate point between the transistors Q7 and Q8.
放電回路30は、電源ラインLN1およびアースラインLN2の間に接続され、電源ラインLN1からアースラインLN2への放電経路を確保するように設けられる。放電回路30の構成については後述する。
制御装置40は、外部に設けられたECU(Electronic Control Unit)から入力されたトルク指令値TRおよびモータ回転数MRN、電圧センサ10からのバッテリ電圧Vb、電圧センサ13からの出力電圧Vm、および電流センサ24からのモータ電流MCRTに基づいて、昇圧コンバータ12を駆動するための信号PWMCと、インバータ14を駆動するための信号PWMIを生成し、その生成した信号PWMCおよびPWMIをそれぞれ昇圧コンバータ12およびインバータ14へ出力する。
The
昇圧コンバータ12は、制御装置40からの信号PWMCによってトランジスタQ2がオンされた期間に応じて、バッテリBから供給された直流電圧を昇圧してコンデンサC2に供給する。また、昇圧コンバータ12は、信号PWMCによってトランジスタQ1がオンされた期間に応じて、インバータ14から供給された直流電圧を降圧してバッテリBを充電する。
このように、昇圧コンバータ12は、バッテリBからの直流電圧を昇圧するとともに、インバータ14からの直流電圧を降圧するので、双方向コンバータの機能を有する。
Thus,
インバータ14は、コンデンサC2から直流電圧が供給されると、制御装置40からの信号PWMIに基づいて直流電圧を交流電圧に変換して交流モータM1を駆動する。これにより、交流モータM1は、トルク指令値TRによって指定されたトルクを発生するように駆動される。
When the DC voltage is supplied from the capacitor C2, the
また、インバータ14は、電源装置100が搭載されたハイブリッド自動車または電気自動車の回生制動時、交流モータM1が発電した交流電圧を制御装置40からの信号PWMIに基づいて直流電圧に変換し、その変換した直流電圧をコンデンサC2を介して昇圧コンバータ12へ供給する。
The
また、制御装置40は、後述する方法により放電回路30の駆動を制御するための信号DRVを生成して放電回路30へ出力する。
In addition, the
次に、図1における放電回路30の構成について説明する。
最初に、比較のために、従来の電源装置において、平滑コンデンサの残留電荷の放電経路を確保するために設けられている放電抵抗について述べる。
Next, the configuration of the
First, for comparison, a discharge resistor provided for securing a discharge path for residual charges of a smoothing capacitor in a conventional power supply device will be described.
図2は、従来の電源装置に設けられる放電抵抗を説明するため図である。
図2を参照して、放電抵抗32は、電源ラインLN1とアースラインLN2との間に、コンデンサC2と並列に設けられ、コンデンサC2の残留電荷の放電経路を形成する。
FIG. 2 is a diagram for explaining a discharge resistance provided in a conventional power supply device.
Referring to FIG. 2, discharge
具体的には、電気負荷である交流モータM1の運転停止指令が外部ECUから発せられると、まず、制御装置40によってシステムリレーSMR1,SMR2が非導通とされる。これにより、バッテリBからパワー制御ユニット20への給電が停止される。
Specifically, when an operation stop command for AC motor M1, which is an electric load, is issued from an external ECU, system relays SMR1 and SMR2 are first rendered non-conductive by
さらに、この時点でコンデンサC2に蓄えられている電荷を消費するように、インバータ14による放電運転が開始される。このような放電運転では、インバータ14によって交流モータM1にトルクが生じないような方向に電流が流れるように、トランジスタQ3〜Q8のオン/オフが制御装置40によって制御される。
Further, the discharge operation by the
また、インバータ14による放電運転に並行して、コンデンサC2の残留電荷は、放電抵抗32により電源ラインLN1とアースラインLN2との間に設けられた放電抵抗32を通って放電される。なお、インバータ14が正常動作できないために、インバータ14による放電運転が正常に行なわれていない場合には、コンデンサC2の残留電荷は放電抵抗32を介して放電される。
In parallel with the discharge operation by the
このように、電気負荷の運転停止時に放電されるべき電源ラインLN1と、アースラインLN2との間に放電経路を形成することによって、インバータ14や制御装置40の動作異常等の問題が発生した場合にも、電気負荷の運転停止時に電源ラインLN1を確実に放電処理して、安全性を確保することができる。
As described above, when a problem such as abnormal operation of the
その一方で、図2のように、コンデンサC2に放電抵抗32を並列接続する構成の電源装置においては、放電抵抗32による放電経路が常時形成されるため、放電抵抗32には定常的に放電電流が流れる。その結果、放電抵抗32における電力損失が定常的に発生してしまう。そして、この発生した電力損失は、放電抵抗32に発生するジュール熱として、熱エネルギーに変換される。
On the other hand, as shown in FIG. 2, in the power supply device having the configuration in which the
すなわち、電源装置100が交流モータM1を力行モードで駆動するとき、インバータ14は放電抵抗32を介してコンデンサC2から直流電圧を受けるので、コンデンサC2に蓄積された電力の一部は、放電抵抗32により放電される。また、電源装置100が交流モータM1を回生モードで駆動するとき、インバータ14は、交流モータM1が発電した交流電圧を直流電圧に変換し、その変換した直流電圧を放電抵抗32を介してコンデンサC2に供給するので、発電電力の一部は、放電抵抗32により消費される。そして、交流モータM1が力行モードまたは回生モードで駆動するときの放電電力は、放電抵抗32によって熱エネルギーに変換される。
That is, when the
このように、放電回路を放電抵抗32により構成した電源装置においては、放電回路で発生した電力損失を、単純に放電抵抗32によって熱エネルギーに変換するように構成されるに過ぎず、この電力損失を有効に使う手立てを有していない。
Thus, in the power supply device in which the discharge circuit is configured by the
そこで、本実施の形態に係る電源装置は、放電回路で発生する電力損失を有効に使う手段として、放電回路を、コンデンサC2からの放電電力により駆動する電気負荷により構成する。 Therefore, in the power supply device according to the present embodiment, as a means for effectively using the power loss generated in the discharge circuit, the discharge circuit is configured by an electric load that is driven by the discharge power from the capacitor C2.
すなわち、電気負荷は、コンデンサC2と並列に接続され、交流モータM1の運転時においては、コンデンサC2からの放電電力により駆動する。そして、交流モータM1の運転停止時においては、電気負荷は、コンデンサC2に蓄えられている電荷を消費するように駆動する。これにより、電源ラインLN1を確実に放電処理して安全性を確保することができる。 That is, the electric load is connected in parallel with the capacitor C2, and is driven by the discharge power from the capacitor C2 when the AC motor M1 is operated. When the operation of AC motor M1 is stopped, the electric load is driven so as to consume the electric charge stored in capacitor C2. As a result, the power supply line LN1 can be surely discharged to ensure safety.
なお、本実施の形態では、放電回路30を構成する電気負荷と、上述した電源装置が駆動する電気負荷(例えば、交流モータM1)とを区別する観点から、先述の電気負荷を「第1電気負荷」と称し、放電回路30を構成する電気負荷を「第2電気負荷」とも称する。
In the present embodiment, from the viewpoint of distinguishing between the electric load constituting the
図3は、本実施の形態による放電回路30を説明するための図である。
図3を参照して、放電回路30は、パワー制御ユニット20を冷却するための冷却ファン50から構成される。冷却ファン50は、冷却風を発生させるものであれば特に限定されないが、例えば、本実施の形態では、回転翼の回転により風力を発生させる送風機が適用される。回転翼の回転は、回転軸に回転翼が固定されたモータ52に、ファン回路54から電力を供給することにより行なわれる。
FIG. 3 is a diagram for explaining the
Referring to FIG. 3,
モータ52は、例えば、三相交流回転電機から成る。ファン回路54は、モータ52を駆動制御するためのインバータ(図示せず)を有している。インバータは、制御装置DRVからの信号DRVに従って、コンデンサC2から供給された直流電力を交流電力に変換して、モータ52へ供給する。
The
電流センサ58は、放電回路30を流れる放電電流Idを検出し、その検出した放電電流Idを制御装置40へ出力する。電圧センサ13は、コンデンサC2の両端の電圧Vm(昇圧コンバータ12の出力電圧に相当)を検出し、その検出した電圧Vmを制御装置40へ出力する。
制御装置40は、電流センサ58から放電電流Idを受け、電圧センサ13からコンデンサC2の両端の電圧Vmを受けると、放電電流Idと電圧Vmとの積から算出される放電電力が所定の閾値以下となるように、放電電流Idの制御を行なう。制御装置40は、放電電力と所定の閾値との電力偏差に基づいて、ファン回路54のインバータを駆動制御するための信号DRVを生成し、その生成した信号DRVをファン回路54へ出力する。これにより、電源装置100の電力利用率を確保しながら、冷却ファン50によってパワー制御ユニット20が冷却される。
When
図4は、図3の放電回路30を搭載したパワー制御ユニット20を示す断面図である。
パワー制御ユニット20のケースは、ケース104とケース102とに分割可能に構成されている。ケース104は主としてコンデンサC2を収容する部分であり、ケース102は、主として昇圧コンバータ12およびインバータ14を収容する部分である。
FIG. 4 is a sectional view showing the
The case of the
ケース102とケース104とは、それぞれの端部に設けられたフランジがボルト等で固定されることによって一体化される。
The
ケース104には、昇圧コンバータ12およびインバータ14を組付けるための開口部が設けられている。また、ケース104の底面には、ヒートシンク114が取り付けられている。昇圧コンバータ12およびインバータ14は、ヒートシンク114の上面に配置される。昇圧コンバータ12およびインバータ14における各トランジスタおよびダイオードは、ヒートシンク114上に配置された放熱板222(および絶縁基板)に固着される。
The
ヒートシンク114は、複数の冷却フィン106を有する。冷却フィン106とケース104の底面との間に形成される間隙部は、パワー制御ユニット20へ供給される冷却水の通水路を構成する。冷却水が間隙部を紙面に垂直な方向に流れることによって放熱板222を介してトランジスタおよびダイオードが冷却される。
The
ケース102には、コンデンサC2と、放電回路30を構成する冷却ファン50と、制御基板110と、コンデンサバスバー118と、インバータバスバー116とが収容される。
コンデンサC2の端部には、コンデンサ素子との導通を確保するようにコンデンサバスバー118が取り付けられている。コンデンサバスバー118の端部は、インバータバスバー116の端部とボルト等により締結されている。インバータバスバー116には、制御装置40(図1)を構成する制御基板110が取り付けられている。
A
冷却ファン50は、バスバー112によりコンデンサC2に接続されている。冷却ファン50は、バスバー112を介してコンデンサC2から電力の供給を受けて駆動する。このとき、冷却ファン50のモータ52が回転することによって発生した冷却風は、インバータ14、昇圧コンバータ12、およびコンデンサC2へ送風される。このとき、冷却風との間でそれぞれ熱交換が行なわれることにより、インバータ14、昇圧コンバータ12およびコンデンサC2が冷却される。そして、熱交換により暖められた冷却風は、ケース内の間隙を循環することによってケースを放熱先として冷却された後、再び冷却ファン50を介してインバータ14等へ送風される。
The cooling
以上のように、この発明の実施の形態1によれば、放電回路を、平滑コンデンサからの放電電力により駆動される冷却ファンで構成したことにより、放電抵抗において定常的に発生していた電力損失を有効に利用して、パワー制御ユニットの冷却能力を向上することができる。 As described above, according to the first embodiment of the present invention, since the discharge circuit is configured by the cooling fan driven by the discharge power from the smoothing capacitor, the power loss that has been constantly generated in the discharge resistance is achieved. The cooling capacity of the power control unit can be improved by effectively using
[変形例]
図5は、図3で示した放電回路30の変形例を説明するための図である。
[Modification]
FIG. 5 is a diagram for explaining a modification of the
図5を参照して、放電回路30Aは、図3の放電回路30に対して、ファン回路54と電源ラインLN1との間に接続される抵抗素子56を追加したものである。よって、重複する部分についての詳細な説明は繰り返さない。
Referring to FIG. 5,
抵抗素子56は、電源ラインLN1から冷却ファン50のファン回路54に対して電源として与えられる電圧のレベルを調整するために設けられる。すなわち、電源ラインLN1の電圧は、昇圧コンバータ12によって高電圧に昇圧されているため、抵抗素子56を介してファン回路54の電源として適当な電圧レベルまで降圧することを目的としている。
The
なお、抵抗素子56を放電電流が流れることによって、抵抗素子56にはジュール熱が発生して素子温度が上昇するが、冷却ファン50から送風される冷却風との熱交換によって抵抗素子56も冷却されるため、パワー制御ユニット20の冷却能力が確保される。
Note that when a discharge current flows through the
[実施の形態2]
図6は、この発明の実施の形態2による放電回路を説明するための図である。
[Embodiment 2]
FIG. 6 is a diagram for explaining a discharge circuit according to
図7は、図6の放電回路30Bを搭載したパワー制御ユニット20を示す断面図である。
FIG. 7 is a cross-sectional view showing the
図6を参照して、放電回路30Bは、電源ラインLN1とアースラインLN2との間に直列に接続された、抵抗素子62および表示灯60を含む。
Referring to FIG. 6,
表示灯60は、図7に示すように、パワー制御ユニット20を収容するケース102,104の外側であって、電源装置100を搭載した車両の保守および点検を行なう作業者がその点灯/消灯を識別可能な位置に設けられる。なお、図7においては、表示灯60をケース102の外面に設置する構成としたが、車室内の運転席近傍に設ける構成としてもよい。
As shown in FIG. 7, the
表示灯60は、抵抗素子62を介して電源ラインLN1から電圧を受けて点灯する。そして、電源ラインLN1の電圧が、表示灯60の動作が保証される所定の基準電圧を下回ったことに応じて、表示灯60は、点灯状態から消灯状態に切換わる。
The
したがって、電源ラインLN1の放電処理においては、コンデンサC2の残留電荷が放電回路30を介して放電されることによって電源ラインLN1の電圧が所定の基準電圧を下回ると、表示灯60が消灯する。
Therefore, in the discharge process of the power supply line LN1, when the residual charge of the capacitor C2 is discharged through the
このときの所定の基準電圧を、コンデンサC2の残留電荷が放電されたことを示す所定の電圧レベルに一致させておくことにより、作業者は、表示灯60が消灯したことを識別して、放電処理が完了したと判断することができる。これにより、パワー制御ユニット20の保守および点検を行なう作業者の高電圧に対する安全性をより一層高めることができる。
By making the predetermined reference voltage at this time coincide with a predetermined voltage level indicating that the residual charge of the capacitor C2 has been discharged, the operator identifies that the
なお、表示灯60は、交流モータM1の運転時には、電源ラインLN1からの電圧を受けて点灯状態に保たれている。従って、交流モータM1の運転時であるにも拘らず、表示灯60が消灯した場合には、放電回路30Bに断線等の故障が生じていると判断することができる。
In addition, the
以上のように、この発明の実施の形態2によれば、放電回路を、電源ラインの電圧レベルに応じて点灯/消灯を行なう表示灯で構成することにより、放電抵抗において定常的に発生していた電力損失を有効に利用して、パワー制御ユニットの安全性を向上することができる。 As described above, according to the second embodiment of the present invention, the discharge circuit is constituted by the indicator lamp that is turned on / off according to the voltage level of the power supply line, so that the discharge resistance is constantly generated. The power loss can be effectively utilized to improve the safety of the power control unit.
なお、先の実施の形態1および2においては、放電回路を構成する電気負荷として、冷却ファンおよび表示灯を開示したが、万一冷却ファンおよび表示灯が故障した場合における電力線LN1の放電処理を保障するために、図8に示すように、放電回路30(または30A,30B)と並列に放電抵抗320をさらに設ける構成としてもよい。本構成において、放電抵抗320は、放電回路30よりも十分に高い抵抗値とを有している。
In the first and second embodiments, the cooling fan and the indicator lamp are disclosed as the electric loads constituting the discharge circuit. However, in the unlikely event that the cooling fan and the indicator lamp fail, the discharge process of the power line LN1 is performed. In order to ensure, as shown in FIG. 8, it is good also as a structure which further provides the
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、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.
10,13 電圧センサ、12 昇圧コンバータ、14 インバータ、15 U相アーム、16 V相アーム、17 W相アーム、20 パワー制御ユニット、24 電流センサ、30,30A,30B 放電回路、32,320 放電抵抗、40 制御装置、50 冷却ファン、52 モータ、54 ファン回路、56,62 抵抗素子、58 電流センサ、60 表示灯、100 電源装置、102,104 ケース、106 冷却フィン、110 制御基板、112 バスバー、114 ヒートシンク、116 インバータバスバー、118 コンデンサバスバー、222 放熱板、B バッテリ、C2 コンデンサ、D1〜D8 ダイオード、L1 リアクトル、LN1 電源ライン、LN2 アースライン、M1 交流モータ、Q1〜Q8 トランジスタ、SMR1,SMR2 システムリレー。 10, 13 Voltage sensor, 12 Boost converter, 14 Inverter, 15 U-phase arm, 16 V-phase arm, 17 W-phase arm, 20 Power control unit, 24 Current sensor, 30, 30A, 30B Discharge circuit, 32, 320 Discharge resistance , 40 control device, 50 cooling fan, 52 motor, 54 fan circuit, 56, 62 resistance element, 58 current sensor, 60 indicator light, 100 power supply device, 102, 104 case, 106 cooling fin, 110 control board, 112 bus bar, 114 heat sink, 116 inverter bus bar, 118 capacitor bus bar, 222 heat sink, B battery, C2 capacitor, D1-D8 diode, L1 reactor, LN1 power line, LN2 ground line, M1 AC motor, Q1-Q8 transistor SMR1, SMR2 system relay.
Claims (4)
前記電源からの電力により駆動される第1の電気負荷と前記電源との間に設けられた電力線と、
前記電力線に接続されるコンデンサと、
前記コンデンサと並列に接続されて、前記コンデンサに蓄積された電荷の放電経路を形成する放電回路とを備え、
前記放電回路は、前記コンデンサからの放電電力により駆動される第2の電気負荷を含む、電源装置。 Power supply,
A power line provided between a first electrical load driven by power from the power source and the power source;
A capacitor connected to the power line;
A discharge circuit connected in parallel with the capacitor and forming a discharge path for the charge accumulated in the capacitor;
The discharge circuit includes a second electric load driven by discharge power from the capacitor.
前記第2負荷は、前記電力変換器に対して、冷却媒体を供給可能に構成された冷却装置を含む、請求項1に記載の電源装置。 A power converter for converting the power of the power line into power for driving and controlling the first electrical load;
The power supply device according to claim 1, wherein the second load includes a cooling device configured to be able to supply a cooling medium to the power converter.
前記冷却装置は、前記コンデンサからの放電電力を受けて前記冷却媒体を前記ケース内に循環させるように構成される、請求項2に記載の電源装置。 A case for accommodating the capacitor and the power converter;
The power supply device according to claim 2, wherein the cooling device is configured to receive the discharge power from the capacitor and circulate the cooling medium in the case.
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