JP2010035279A - Power supply system and electric vehicle - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To further enhance efficiency in a power supply system of an electric vehicle which can transfer power between and among AC power supplies outside a vehicle. <P>SOLUTION: There is provided an AC bus 10, and direct AC-AC conversion is performed by a matrix converter between and among motor generators 16-1, 16-2, an electric load 22, the system AC power supply 40 outside the vehicle, and the AC bus 10. Then, an inverter 14 is connected between the AC bus 10 and a power accumulation device 24, and a voltage of the AC bus 10 is adjusted by controlling the inverter 14 so that the voltage of the AC bus 10 should not be raised unnecessarily high. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&INPIT

Description

この発明は、電源システムおよび電動車両に関し、特に、車両外部の交流電源からの受電および前記交流電源への給電の少なくとも一方を実行可能に構成された車両の電源システムおよびそれを搭載した電動車両に関する。   The present invention relates to a power supply system and an electric vehicle, and more particularly, to a power supply system for a vehicle configured to be able to receive power from an AC power supply outside the vehicle and to supply power to the AC power supply, and an electric vehicle equipped with the power supply system. .

環境に配慮した車両として、電気自動車やハイブリッド車、燃料電池車などの電動車両が注目されている。これらの車両は、走行駆動力を発生する電動機と、電動機に供給される電力を蓄える蓄電装置とを搭載する。ハイブリッド車は、電動機とともに内燃機関をさらに動力源として搭載した車両であり、燃料電池車は、車両駆動用の直流電源として燃料電池を搭載した車両である。   Electric vehicles such as electric vehicles, hybrid vehicles, and fuel cell vehicles have attracted attention as environmentally friendly vehicles. These vehicles are equipped with an electric motor that generates a driving force for driving and a power storage device that stores electric power supplied to the electric motor. A hybrid vehicle is a vehicle equipped with an internal combustion engine as a power source together with an electric motor, and a fuel cell vehicle is a vehicle equipped with a fuel cell as a DC power source for driving the vehicle.

これらの車両では、電力によって走行駆動力を発生するので、効率的な電力変換が課題となる。特開2006−25577号公報(特許文献1)は、高効率に電力変換可能なマトリックスコンバータを搭載したハイブリッド車を開示する。このハイブリッド車においては、第1および第2の交流回転電機がマトリックスコンバータに接続され、マトリックスコンバータによって第1および第2の交流回転電機間で直接交流−交流変換が行なわれる。   In these vehicles, since driving power is generated by electric power, efficient power conversion becomes a problem. Japanese Patent Laying-Open No. 2006-25577 (Patent Document 1) discloses a hybrid vehicle equipped with a matrix converter capable of converting power with high efficiency. In this hybrid vehicle, the first and second AC rotating electric machines are connected to a matrix converter, and direct AC-AC conversion is performed between the first and second AC rotating electric machines by the matrix converter.

すなわち、このハイブリッド車においては、直流リンク部を介することなく、マトリックスコンバータにより第1および第2の交流回転電機間で相互かつ直接に電力変換が行なわれる。したがって、このハイブリッド車によれば、電力損失の小さい高効率な自動車が実現される(特許文献1参照)。
特開2006−25577号公報 特開2005−333783号公報 特開2007−326449号公報
That is, in this hybrid vehicle, power conversion is performed directly and directly between the first and second AC rotating electric machines by the matrix converter without passing through the DC link portion. Therefore, according to this hybrid vehicle, a highly efficient vehicle with low power loss is realized (see Patent Document 1).
JP 2006-25577 A JP 2005-333783 A JP 2007-326449 A

近年、ハイブリッド車においても、車両外部の交流電源(系統電源など)から充電可能ないわゆるプラグインハイブリッド車が大きく注目されている。このプラグインハイブリッド車では、エネルギー源に占める電力の比率が通常のハイブリッド車に比べて高いので、高効率化へのさらなる期待が大きい。   In recent years, so-called plug-in hybrid vehicles that can be charged from an AC power source (such as a system power source) outside the vehicle have also attracted much attention. In this plug-in hybrid vehicle, since the ratio of electric power to the energy source is higher than that of a normal hybrid vehicle, further expectation for higher efficiency is great.

上記特開2006−25577号公報に開示されるハイブリッド車は、マトリックスコンバータを用いて第1および第2の交流回転電機間で直接電力変換する点で高効率化が図られており有用であるが、上記公報では、車両外部の交流電源からの充電は考慮されていない。   The hybrid vehicle disclosed in the above Japanese Patent Laid-Open No. 2006-25577 is useful because it is highly efficient in that power is directly converted between the first and second AC rotating electric machines using a matrix converter. In the above publication, charging from an AC power supply outside the vehicle is not considered.

それゆえに、この発明の目的は、車両外部の交流電源と電力を授受可能な電源システムにおいてさらなる高効率化を図ることである。   SUMMARY OF THE INVENTION Therefore, an object of the present invention is to further increase the efficiency of a power supply system that can exchange power with an AC power supply outside the vehicle.

また、この発明の別の目的は、車両外部の交流電源と電力を授受可能な電動車両においてさらなる高効率化を図ることである。   Another object of the present invention is to further increase the efficiency of an electric vehicle that can exchange electric power with an AC power supply outside the vehicle.

この発明によれば、電源システムは、車両外部の交流電源からの受電および車両外部の交流電源への給電の少なくとも一方を実行可能に構成された車両の電源システムである。車両は、充放電可能な蓄電装置と、交流電力を受けて動作する交流電気負荷とを搭載する。電源システムは、交流バスと、第1および第2のマトリックスコンバータと、インバータと、制御装置とを備える。交流バスは、交流電力を通電する。第1のマトリックスコンバータは、交流バスと交流電気負荷との間に接続され、与えられる第1の制御信号に基づいて交流バスと交流電気負荷との間で電圧変換を行なう。第2のマトリックスコンバータは、交流バスに接続され、車両外部の交流電源からの受電時または交流電源への給電時、与えられる第2の制御信号に基づいて交流バスと交流電源との間で電圧変換を行なう。インバータは、交流バスと蓄電装置との間に接続され、与えられる第3の制御信号に基づいて交流バスと蓄電装置との間で電圧変換を行なう。制御装置は、交流電気負荷の要求電力に基づいて第1の制御信号を生成し、車両外部の交流電源と授受される電力を指示する電力指令値に基づいて第2の制御信号を生成し、インバータによって交流バスの電圧を所定の目標電圧に調整するように第3の制御信号を生成する。   According to the present invention, the power supply system is a vehicle power supply system configured to be capable of executing at least one of power reception from an AC power supply outside the vehicle and power supply to the AC power supply outside the vehicle. A vehicle is equipped with a chargeable / dischargeable power storage device and an AC electric load that operates by receiving AC power. The power supply system includes an AC bus, first and second matrix converters, an inverter, and a control device. The AC bus energizes AC power. The first matrix converter is connected between the AC bus and the AC electrical load, and performs voltage conversion between the AC bus and the AC electrical load based on a given first control signal. The second matrix converter is connected to an AC bus, and receives a voltage from an AC power supply outside the vehicle or supplies power to the AC power supply, based on a second control signal applied to the voltage between the AC bus and the AC power supply. Perform the conversion. The inverter is connected between the AC bus and the power storage device, and performs voltage conversion between the AC bus and the power storage device based on a third control signal provided. The control device generates a first control signal based on the required power of the AC electric load, generates a second control signal based on a power command value indicating power to be exchanged with the AC power supply outside the vehicle, A third control signal is generated so as to adjust the voltage of the AC bus to a predetermined target voltage by the inverter.

好ましくは、制御装置は、交流電気負荷の要求電圧と交流電源の電圧とに基づいて目標電圧を設定する。   Preferably, the control device sets the target voltage based on the required voltage of the AC electric load and the voltage of the AC power supply.

さらに好ましくは、制御装置は、交流電気負荷の要求電圧と車両外部の交流電源の電圧とのうち高い方を目標電圧として設定する。   More preferably, the control device sets a higher one of the required voltage of the AC electric load and the voltage of the AC power supply outside the vehicle as the target voltage.

また、この発明によれば、電動車両は、車両外部の交流電源からの受電および車両外部の交流電源への給電の少なくとも一方を実行可能な電動車両であって、充放電可能な蓄電装置と、交流電動機と、交流バスと、第1および第2のマトリックスコンバータと、インバータと、制御装置とを備える。交流電動機は、交流電力を受けて走行駆動力を発生する。交流バスは、交流電力を通電する。第1のマトリックスコンバータは、交流バスと交流電動機との間に接続され、与えられる第1の制御信号に基づいて交流バスと交流電動機との間で電圧変換を行なう。第2のマトリックスコンバータは、交流バスに接続され、車両外部の交流電源からの受電時または交流電源への給電時、与えられる第2の制御信号に基づいて交流バスと交流電源との間で電圧変換を行なう。インバータは、交流バスと蓄電装置との間に接続され、与えられる第3の制御信号に基づいて交流バスと蓄電装置との間で電圧変換を行なう。制御装置は、交流電動機の要求電力に基づいて第1の制御信号を生成し、車両外部の交流電源と授受される電力を指示する電力指令値に基づいて第2の制御信号を生成し、インバータによって交流バスの電圧を所定の目標電圧に調整するように第3の制御信号を生成する。   According to the present invention, the electric vehicle is an electric vehicle capable of executing at least one of power reception from an AC power supply outside the vehicle and power supply to the AC power supply outside the vehicle, and a chargeable / dischargeable power storage device; An AC motor, an AC bus, first and second matrix converters, an inverter, and a control device are provided. The AC motor receives AC power and generates a driving force. The AC bus energizes AC power. The first matrix converter is connected between the AC bus and the AC motor, and performs voltage conversion between the AC bus and the AC motor based on a given first control signal. The second matrix converter is connected to an AC bus, and receives a voltage from an AC power supply outside the vehicle or supplies power to the AC power supply, based on a second control signal applied to the voltage between the AC bus and the AC power supply. Perform the conversion. The inverter is connected between the AC bus and the power storage device, and performs voltage conversion between the AC bus and the power storage device based on a third control signal provided. The control device generates a first control signal based on the required power of the AC motor, generates a second control signal based on a power command value indicating power to be exchanged with an AC power supply outside the vehicle, and an inverter To generate a third control signal so as to adjust the voltage of the AC bus to a predetermined target voltage.

好ましくは、電動車両は、交流電力を受けて動作する交流電気負荷と、第3のマトリックスコンバータとをさらに備える。第3のマトリックスコンバータは、交流バスと交流電気負荷との間に接続され、与えられる第4の制御信号に基づいて交流バスと交流電気負荷との間で電圧変換を行なう。そして、制御装置は、さらに、交流電気負荷の要求電力に基づいて第4の制御信号を生成し、交流電動機の要求電圧と交流電気負荷の要求電圧と交流電源の電圧とに基づいて目標電圧を設定する。   Preferably, the electric vehicle further includes an AC electric load that operates by receiving AC power, and a third matrix converter. The third matrix converter is connected between the AC bus and the AC electrical load, and performs voltage conversion between the AC bus and the AC electrical load based on the supplied fourth control signal. The control device further generates a fourth control signal based on the required power of the AC electric load, and sets the target voltage based on the required voltage of the AC motor, the required voltage of the AC electric load, and the voltage of the AC power supply. Set.

さらに好ましくは、制御装置は、交流電動機の要求電圧、交流電気負荷の要求電圧および交流電源の電圧のうち、最も高い電圧を目標電圧として設定する。   More preferably, the control device sets the highest voltage among the required voltage of the AC motor, the required voltage of the AC electric load, and the voltage of the AC power source as the target voltage.

この発明においては、電力バスを交流化し、車載の交流電気負荷や車両外部の交流電源と交流バスとの間でマトリックスコンバータにより直接交流−交流変換が行なわれる。そして、交流バスと蓄電装置との間にインバータが接続され、インバータを制御することによって、交流バスの電圧が不必要に高くならないように所定の目標電圧に交流バスの電圧が調整される。したがって、この発明によれば、高効率なシステムが実現される。   In the present invention, the power bus is converted to AC, and AC-AC conversion is directly performed by the matrix converter between the in-vehicle AC electric load or the AC power supply outside the vehicle and the AC bus. An inverter is connected between the AC bus and the power storage device, and by controlling the inverter, the voltage of the AC bus is adjusted to a predetermined target voltage so that the voltage of the AC bus does not become unnecessarily high. Therefore, according to the present invention, a highly efficient system is realized.

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は繰返さない。   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、この発明の実施の形態による電動車両の一例として示されるハイブリッド車の全体ブロック図である。図1を参照して、ハイブリッド車100は、交流バス10と、マトリックスコンバータ12−1〜12−4と、インバータ14と、モータジェネレータ16−1,16−2と、駆動輪18と、エンジン20と、電気負荷22と、蓄電装置24と、ECU(Electronic Control Unit)26とを備える。また、ハイブリッド車100は、電流センサ30−1〜30−5と、電圧センサ32,34,36と、回転位置センサ38−1,38−2とをさらに備える。   FIG. 1 is an overall block diagram of a hybrid vehicle shown as an example of an electric vehicle according to an embodiment of the present invention. Referring to FIG. 1, hybrid vehicle 100 includes an AC bus 10, matrix converters 12-1 to 12-4, an inverter 14, motor generators 16-1 and 16-2, drive wheels 18, and an engine 20. And an electric load 22, a power storage device 24, and an ECU (Electronic Control Unit) 26. Hybrid vehicle 100 further includes current sensors 30-1 to 30-5, voltage sensors 32, 34, and 36, and rotational position sensors 38-1 and 38-2.

交流バス10は、マトリックスコンバータ12−1〜12−4およびインバータ14間で三相交流電力をやり取りするための電路である。マトリックスコンバータ12−1〜12−4の各々は、9個(3×3)の双方向スイッチ(後述)により直接交流−交流変換を実現する電力変換器である。   AC bus 10 is an electrical path for exchanging three-phase AC power between matrix converters 12-1 to 12-4 and inverter 14. Each of the matrix converters 12-1 to 12-4 is a power converter that realizes direct AC-AC conversion by nine (3 × 3) bidirectional switches (described later).

マトリックスコンバータ12−1は、交流バス10とモータジェネレータ16−1との間に接続される。マトリックスコンバータ12−1は、交流バス10から三相交流電力を受け、ECU26から受ける制御信号PWM1に基づいてモータジェネレータ16−1を駆動する。また、ハイブリッド車100の制動時、マトリックスコンバータ12−1は、モータジェネレータ16−1から受ける三相交流電力を交流バス10の電圧に同期した三相交流電力に変換し、その変換した三相交流電力を交流バス10へ出力する。   Matrix converter 12-1 is connected between AC bus 10 and motor generator 16-1. Matrix converter 12-1 receives three-phase AC power from AC bus 10 and drives motor generator 16-1 based on control signal PWM 1 received from ECU 26. During braking of hybrid vehicle 100, matrix converter 12-1 converts three-phase AC power received from motor generator 16-1 into three-phase AC power synchronized with the voltage of AC bus 10, and the converted three-phase AC power. Electric power is output to the AC bus 10.

モータジェネレータ16−1は、三相交流回転電機であり、たとえば三相交流同期電動機から成る。モータジェネレータ16−1は、駆動輪18と連結され、ハイブリッド車100の走行駆動力を発生する。また、モータジェネレータ16−1は、ハイブリッド車100の制動時、駆動輪18から受ける運動エネルギーによって発電し、発生した三相交流電力をマトリックスコンバータ12−1へ出力する。   Motor generator 16-1 is a three-phase AC rotating electric machine, and is composed of, for example, a three-phase AC synchronous motor. Motor generator 16-1 is connected to drive wheels 18 and generates a driving force for driving hybrid vehicle 100. Motor generator 16-1 generates electric power by kinetic energy received from drive wheels 18 during braking of hybrid vehicle 100, and outputs the generated three-phase AC power to matrix converter 12-1.

マトリックスコンバータ12−2は、交流バス10とモータジェネレータ16−2との間に接続される。マトリックスコンバータ12−2は、ECU26から受ける制御信号PWM2に基づいて、モータジェネレータ16−2から受ける三相交流電力を交流バス10の電圧に同期した三相交流電力に変換する。そして、マトリックスコンバータ12−2は、その変換した三相交流電力を交流バス10へ出力する。また、エンジン20の始動時、マトリックスコンバータ12−2は、交流バス10から三相交流電力を受け、ECU26から受ける制御信号PWM2に基づいてモータジェネレータ16−2を力行駆動する。   Matrix converter 12-2 is connected between AC bus 10 and motor generator 16-2. Matrix converter 12-2 converts three-phase AC power received from motor generator 16-2 into three-phase AC power synchronized with the voltage of AC bus 10 based on control signal PWM 2 received from ECU 26. Then, matrix converter 12-2 outputs the converted three-phase AC power to AC bus 10. When engine 20 is started, matrix converter 12-2 receives three-phase AC power from AC bus 10 and power-drives motor generator 16-2 based on control signal PWM2 received from ECU 26.

モータジェネレータ16−2は、三相交流回転電機であり、たとえば三相交流同期電動機から成る。モータジェネレータ16−2は、エンジン20と連結され、エンジン20が発生する運動エネルギーによって発電し、発生した三相交流電力をマトリックスコンバータ12−2へ出力する。また、エンジン20の始動時、モータジェネレータ16−2は、エンジン20のクランキングを行なう。   Motor generator 16-2 is a three-phase AC rotating electric machine, for example, a three-phase AC synchronous motor. Motor generator 16-2 is connected to engine 20, generates electric power by kinetic energy generated by engine 20, and outputs the generated three-phase AC power to matrix converter 12-2. In addition, when the engine 20 is started, the motor generator 16-2 performs cranking of the engine 20.

エンジン20は、燃料の燃焼による熱エネルギーをピストンやロータなどの運動子の運動エネルギーに変換し、その変換された運動エネルギーをモータジェネレータ16−2へ出力する。たとえば、運動子がピストンであり、その運動が往復運動であれば、いわゆるクランク機構を介して往復運動が回転運動に変換され、ピストンの運動エネルギーがモータジェネレータ16−2に伝達される。なお、エンジン20が発生する運動エネルギーを、図示されない動力分割装置などを用いてモータジェネレータ16−2と駆動輪18とに分割して出力してもよい。   The engine 20 converts thermal energy generated by fuel combustion into kinetic energy of a moving element such as a piston or a rotor, and outputs the converted kinetic energy to the motor generator 16-2. For example, if the motion element is a piston and the motion is a reciprocating motion, the reciprocating motion is converted into a rotational motion via a so-called crank mechanism, and the kinetic energy of the piston is transmitted to the motor generator 16-2. The kinetic energy generated by the engine 20 may be divided and output to the motor generator 16-2 and the drive wheels 18 using a power split device (not shown).

マトリックスコンバータ12−3は、交流バス10と車両外部の系統交流電源40(三相電源とする。)との間に接続される。系統交流電源40からハイブリッド車100への給電時、マトリックスコンバータ12−3は、ECU26から受ける制御信号PWM3に基づいて、系統交流電源40から供給される三相交流電力を交流バス10の電圧に同期した三相交流電力に変換する。そして、マトリックスコンバータ12−3は、その変換した三相交流電力を交流バス10へ出力する。また、ハイブリッド車100から系統交流電源40への給電時、マトリックスコンバータ12−3は、制御信号PWM3に基づいて、交流バス10から供給される三相交流電力を系統交流電源40に同期した三相交流電力に変換する。そして、マトリックスコンバータ12−3は、その変換した三相交流電力を系統交流電源40へ出力する。   Matrix converter 12-3 is connected between AC bus 10 and system AC power supply 40 (a three-phase power supply) outside the vehicle. When power is supplied from the system AC power supply 40 to the hybrid vehicle 100, the matrix converter 12-3 synchronizes the three-phase AC power supplied from the system AC power supply 40 with the voltage of the AC bus 10 based on the control signal PWM3 received from the ECU 26. Converted into three-phase AC power. Then, the matrix converter 12-3 outputs the converted three-phase AC power to the AC bus 10. In addition, when power is supplied from the hybrid vehicle 100 to the system AC power supply 40, the matrix converter 12-3 synchronizes the three-phase AC power supplied from the AC bus 10 with the system AC power supply 40 based on the control signal PWM3. Convert to AC power. Then, matrix converter 12-3 outputs the converted three-phase AC power to system AC power supply 40.

マトリックスコンバータ12−4は、交流バス10と電気負荷22との間に接続される。マトリックスコンバータ12−4は、交流バス10から三相交流電力を受け、ECU26から受ける制御信号PWM4に基づいて電気負荷22を駆動する。電気負荷22は、三相交流電力を受けて動作可能であり、たとえば、電動エアコン用のコンプレッサなどから成る。   Matrix converter 12-4 is connected between AC bus 10 and electrical load 22. Matrix converter 12-4 receives three-phase AC power from AC bus 10 and drives electric load 22 based on control signal PWM 4 received from ECU 26. The electric load 22 is operable by receiving three-phase AC power, and includes, for example, a compressor for an electric air conditioner.

インバータ14は、三相ブリッジ回路から成る直流−交流電力変換器である。インバータ14は、交流バス10と蓄電装置24との間に接続される。このインバータ14は、交流バス10と蓄電装置24との間で電力を授受することにより、交流バス10の電圧を所定値に調整する。具体的には、インバータ14は、ECU26から受ける制御信号PWMIに基づいて、蓄電装置24から出力される直流電力を交流バス10の電圧に同期した三相交流電力に変換して交流バス10へ出力したり、交流バス10から受ける三相交流電力を直流電力に変換して蓄電装置24へ出力することにより、交流バス10の電圧を所定値に調整する。   The inverter 14 is a DC-AC power converter composed of a three-phase bridge circuit. Inverter 14 is connected between AC bus 10 and power storage device 24. The inverter 14 adjusts the voltage of the AC bus 10 to a predetermined value by transferring power between the AC bus 10 and the power storage device 24. Specifically, inverter 14 converts DC power output from power storage device 24 into three-phase AC power synchronized with the voltage of AC bus 10 based on control signal PWMI received from ECU 26 and outputs the same to AC bus 10. Or by converting the three-phase AC power received from the AC bus 10 into DC power and outputting the DC power to the power storage device 24, the voltage of the AC bus 10 is adjusted to a predetermined value.

蓄電装置24は、交流バス10の電圧を所定値に調整するための電力バッファである。蓄電装置24は、充放電可能な直流電源であり、たとえば、ニッケル水素やリチウムイオン等の二次電池から成る。なお、蓄電装置24として、大容量のキャパシタも採用可能であり、交流バス10から供給される電力を一時的に蓄え、その蓄えた電力を交流バス10へ再び供給可能な電力バッファであれば如何なるものでもよい。   The power storage device 24 is a power buffer for adjusting the voltage of the AC bus 10 to a predetermined value. The power storage device 24 is a DC power source that can be charged and discharged, and includes, for example, a secondary battery such as nickel hydride or lithium ion. As the power storage device 24, a large-capacity capacitor can be used, and any power buffer can be used as long as it temporarily stores the power supplied from the AC bus 10 and can supply the stored power to the AC bus 10 again. It may be a thing.

電流センサ30−1〜30−4は、マトリックスコンバータ12−1〜12−4に入出力される電流I1〜I4をそれぞれ検出してECU26へ出力する。電流センサ30−5は、インバータ14に入出力される電流I5を検出してECU26へ出力する。電圧センサ32は、交流バス10の電圧VACを検出してECU26へ出力する。電圧センサ34は、蓄電装置24の電圧VBを検出してECU26へ出力する。電流センサ35は、蓄電装置24に入出力される電流IBを検出してECU26へ出力する。電圧センサ36は、系統交流電源40の電圧VGを検出してECU26へ出力する。回転位置センサ38−1,38−2は、モータジェネレータ16−1のロータの回転角θ1およびモータジェネレータ16−2のロータの回転角θ2をそれぞれ検出してECU26へ出力する。   Current sensors 30-1 to 30-4 detect currents I1 to I4 input to and output from matrix converters 12-1 to 12-4, respectively, and output them to ECU 26. Current sensor 30-5 detects current I5 input / output to / from inverter 14 and outputs the detected current to ECU 26. The voltage sensor 32 detects the voltage VAC of the AC bus 10 and outputs it to the ECU 26. Voltage sensor 34 detects voltage VB of power storage device 24 and outputs it to ECU 26. Current sensor 35 detects current IB input / output to / from power storage device 24 and outputs the detected current to ECU 26. The voltage sensor 36 detects the voltage VG of the system AC power supply 40 and outputs it to the ECU 26. Rotational position sensors 38-1 and 38-2 detect the rotational angle θ1 of the rotor of motor generator 16-1 and the rotational angle θ2 of the rotor of motor generator 16-2, respectively, and output them to ECU 26.

ECU26は、上述した各センサから検出値を受ける。また、ECU26は、図示されない上位のECUからモータジェネレータ16−1,16−2のトルク目標値TR1,TR2を受ける。そして、これらの値に基づいて、ECU26は、モータジェネレータ16−1を駆動するためのPWM(Pulse Width Modulation)信号を生成し、その生成したPWM信号を制御信号PWM1としてマトリックスコンバータ12−1へ出力する。また、ECU26は、モータジェネレータ16−2を駆動するためのPWM信号を生成し、その生成したPWM信号を制御信号PWM2としてマトリックスコンバータ12−2へ出力する。さらに、ECU26は、系統交流電源40との充放電電力を示す電力指令値に基づいて、マトリックスコンバータ12−3を制御するためのPWM信号を生成し、その生成したPWM信号を制御信号PWM3としてマトリックスコンバータ12−3へ出力する。また、さらに、ECU26は、電気負荷22を駆動するためのPWM信号を生成し、その生成したPWM信号を制御信号PWM4としてマトリックスコンバータ12−4へ出力する。また、さらに、ECU26は、インバータ14を制御することによって交流バス10の電圧を目標電圧に調整するためのPWM信号を生成し、その生成したPWM信号を制御信号PWMIとしてインバータ14へ出力する。   ECU26 receives a detection value from each sensor mentioned above. ECU 26 also receives torque target values TR1 and TR2 of motor generators 16-1 and 16-2 from a host ECU (not shown). Based on these values, ECU 26 generates a PWM (Pulse Width Modulation) signal for driving motor generator 16-1, and outputs the generated PWM signal as control signal PWM1 to matrix converter 12-1. To do. Further, ECU 26 generates a PWM signal for driving motor generator 16-2, and outputs the generated PWM signal as control signal PWM2 to matrix converter 12-2. Further, the ECU 26 generates a PWM signal for controlling the matrix converter 12-3 based on a power command value indicating charge / discharge power with the system AC power supply 40, and the generated PWM signal is used as a control signal PWM3 in the matrix. Output to the converter 12-3. Furthermore, ECU 26 generates a PWM signal for driving electric load 22 and outputs the generated PWM signal as control signal PWM4 to matrix converter 12-4. Furthermore, the ECU 26 controls the inverter 14 to generate a PWM signal for adjusting the voltage of the AC bus 10 to the target voltage, and outputs the generated PWM signal to the inverter 14 as the control signal PWMI.

このハイブリッド車100においては、交流バス10が設けられ、交流バス10にマトリックスコンバータ12−1〜12−4が接続される。そして、モータジェネレータ16−1,16−2、電気負荷22および車両外部の系統交流電源40間で交流バス10を介して電力がやり取りされる。また、交流バス10にはインバータ14がさらに接続され、インバータ14を介して交流バス10と蓄電装置24との間で電力を授受可能である。そして、インバータ14を制御することによって、交流バス10の電圧が不必要に高くならないように交流バス10の電圧が調整される。   In this hybrid vehicle 100, an AC bus 10 is provided, and matrix converters 12-1 to 12-4 are connected to the AC bus 10. Electric power is exchanged between motor generators 16-1 and 16-2, electric load 22, and system AC power supply 40 outside the vehicle via AC bus 10. Further, an inverter 14 is further connected to the AC bus 10, and power can be exchanged between the AC bus 10 and the power storage device 24 via the inverter 14. Then, by controlling the inverter 14, the voltage of the AC bus 10 is adjusted so that the voltage of the AC bus 10 does not become unnecessarily high.

図2は、図1に示したマトリックスコンバータ12−1〜12−4の回路図である。なお、以下では、説明の便宜上、端子50−1〜50−3を入力端子と称し、端子52−1〜52−3を出力端子と称するが、端子52−1〜52−3から入力される三相交流を変換して端子50−1〜50−3へ出力することも可能である。   FIG. 2 is a circuit diagram of matrix converters 12-1 to 12-4 shown in FIG. In the following, for convenience of explanation, the terminals 50-1 to 50-3 are referred to as input terminals, and the terminals 52-1 to 52-3 are referred to as output terminals, but are input from the terminals 52-1 to 52-3. It is also possible to convert the three-phase alternating current and output it to the terminals 50-1 to 50-3.

図2を参照して、各マトリックスコンバータは、双方向スイッチS1〜S9を含む。双方向スイッチS1〜S9は、ECU26(図1)からの制御信号に応じてオン/オフ制御される。双方向スイッチS1は、入力端子50−1と出力端子52−1との間に接続される。双方向スイッチS2は、入力端子50−1と出力端子52−2との間に接続される。双方向スイッチS3は、入力端子50−1と出力端子52−3との間に接続される。双方向スイッチS4は、入力端子50−2と出力端子52−1との間に接続される。双方向スイッチS5は、入力端子50−2と出力端子52−2との間に接続される。双方向スイッチS6は、入力端子50−2と出力端子52−3との間に接続される。双方向スイッチS7は、入力端子50−3と出力端子52−1との間に接続される。双方向スイッチS8は、入力端子50−3と出力端子52−2との間に接続される。双方向スイッチS9は、入力端子50−3と出力端子52−3との間に接続される。   Referring to FIG. 2, each matrix converter includes bidirectional switches S1 to S9. The bidirectional switches S1 to S9 are on / off controlled in accordance with a control signal from the ECU 26 (FIG. 1). The bidirectional switch S1 is connected between the input terminal 50-1 and the output terminal 52-1. The bidirectional switch S2 is connected between the input terminal 50-1 and the output terminal 52-2. The bidirectional switch S3 is connected between the input terminal 50-1 and the output terminal 52-3. The bidirectional switch S4 is connected between the input terminal 50-2 and the output terminal 52-1. The bidirectional switch S5 is connected between the input terminal 50-2 and the output terminal 52-2. The bidirectional switch S6 is connected between the input terminal 50-2 and the output terminal 52-3. The bidirectional switch S7 is connected between the input terminal 50-3 and the output terminal 52-1. The bidirectional switch S8 is connected between the input terminal 50-3 and the output terminal 52-2. The bidirectional switch S9 is connected between the input terminal 50-3 and the output terminal 52-3.

そして、これらの双方向スイッチS1〜S9を交流バス10の電圧周波数より十分高い周波数でPWM制御することにより、入力端子50−1〜50−3と出力端子52−1〜52−3との間で交流−交流変換を実現できる。なお、PWM制御の方法としては、たとえば、三相交流のうち電位差が最大となる二線間をスイッチングする方法や、中間電圧を利用しながらスイッチングする方法など、種々の公知の方法を用いることができる。   Then, by performing PWM control of these bidirectional switches S1 to S9 at a frequency sufficiently higher than the voltage frequency of the AC bus 10, between the input terminals 50-1 to 50-3 and the output terminals 52-1 to 52-3. Can realize AC-AC conversion. As a PWM control method, for example, various known methods such as a method of switching between two wires having the maximum potential difference among three-phase alternating currents, a method of switching using an intermediate voltage, and the like are used. it can.

図3は、図2に示した双方向スイッチS1〜S9の構成を示す回路図である。図3を参照して、双方向スイッチS1〜S9の各々は、パワートランジスタ62,64と、ダイオード66,68とから成る。パワートランジスタ62,64は、たとえば、IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor)から成る。   FIG. 3 is a circuit diagram showing a configuration of the bidirectional switches S1 to S9 shown in FIG. Referring to FIG. 3, each of bidirectional switches S <b> 1 to S <b> 9 includes power transistors 62 and 64 and diodes 66 and 68. The power transistors 62 and 64 are made of, for example, an IGBT (Insulated Gate Bipolar Transistor).

パワートランジスタ62は、コレクタが端子70に接続され、ダイオード66のアノードにエミッタが接続され、ECU26(図1)からの制御信号をベースに受ける。ダイオード66は、パワートランジスタ62のエミッタにアノードが接続され、カソードが端子72に接続される。パワートランジスタ64は、コレクタが端子72に接続され、ダイオード68のアノードにエミッタが接続され、ECU26からの制御信号をベースに受ける。ダイオード68は、パワートランジスタ64のエミッタにアノードが接続され、カソードが端子70に接続される。そして、パワートランジスタ62とダイオード66との接続点は、パワートランジスタ64とダイオード68との接続点と接続される。   Power transistor 62 has a collector connected to terminal 70, an emitter connected to the anode of diode 66, and receives a control signal from ECU 26 (FIG. 1) as a base. The diode 66 has an anode connected to the emitter of the power transistor 62 and a cathode connected to the terminal 72. Power transistor 64 has a collector connected to terminal 72, an emitter connected to the anode of diode 68, and receives a control signal from ECU 26 as a base. The diode 68 has an anode connected to the emitter of the power transistor 64 and a cathode connected to the terminal 70. A connection point between the power transistor 62 and the diode 66 is connected to a connection point between the power transistor 64 and the diode 68.

この双方向スイッチにおいては、ECU26からの制御信号が活性化されると、パワートランジスタ62がオンし、パワートランジスタ62およびダイオード66を介して端子70から端子72へ電流を流すことができる。また、制御信号が活性化されると、パワートランジスタ64もオンし、パワートランジスタ64およびダイオード68を介して端子72から端子70へも電流を流すことができる。   In this bidirectional switch, when the control signal from the ECU 26 is activated, the power transistor 62 is turned on, and a current can flow from the terminal 70 to the terminal 72 via the power transistor 62 and the diode 66. When the control signal is activated, the power transistor 64 is also turned on, and a current can be passed from the terminal 72 to the terminal 70 via the power transistor 64 and the diode 68.

したがって、制御信号が活性化されたとき、端子72よりも端子70の方が高電圧のときは、パワートランジスタ62およびダイオード66を介して端子70から端子72へ電流が流れる。なお、ダイオード68には逆バイアスがかかるので、パワートランジスタ64に逆方向の電流は流れない。また、制御信号が活性化されたとき、端子70よりも端子72の方が高電圧のときは、パワートランジスタ64およびダイオード68を介して端子72から端子70へ電流が流れる。なお、ダイオード66には逆バイアスがかかるので、パワートランジスタ62に逆方向の電流は流れない。   Therefore, when the control signal is activated, if the voltage at the terminal 70 is higher than that at the terminal 72, a current flows from the terminal 70 to the terminal 72 via the power transistor 62 and the diode 66. Since the diode 68 is reverse-biased, no reverse current flows through the power transistor 64. Further, when the control signal is activated, when the voltage at the terminal 72 is higher than that at the terminal 70, a current flows from the terminal 72 to the terminal 70 via the power transistor 64 and the diode 68. Since reverse bias is applied to the diode 66, no reverse current flows through the power transistor 62.

図4は、図2に示した双方向スイッチS1〜S9の他の構成を示す回路図である。図4を参照して、双方向スイッチS1〜S9の各々は、パワートランジスタ74,76から成る。パワートランジスタ74,76は、逆阻止機能付きIGBTから成る。この逆阻止機能付きIGBTは、素子に逆方向の電圧がかけられても十分な耐圧を有するものである。   FIG. 4 is a circuit diagram showing another configuration of the bidirectional switches S1 to S9 shown in FIG. Referring to FIG. 4, each of bidirectional switches S <b> 1 to S <b> 9 includes power transistors 74 and 76. The power transistors 74 and 76 are made of IGBTs with a reverse blocking function. This IGBT with a reverse blocking function has a sufficient withstand voltage even when a reverse voltage is applied to the element.

パワートランジスタ74は、コレクタおよびエミッタがそれぞれ端子70,72に接続され、ECU26(図1)からの制御信号をベースに受ける。パワートランジスタ76は、コレクタおよびエミッタがそれぞれ端子72,70に接続され、ECU26からの制御信号をベースに受ける。   Power transistor 74 has a collector and an emitter connected to terminals 70 and 72, respectively, and receives a control signal from ECU 26 (FIG. 1) as a base. Power transistor 76 has a collector and an emitter connected to terminals 72 and 70, respectively, and receives a control signal from ECU 26 as a base.

この双方向スイッチにおいては、制御信号が活性化されると、パワートランジスタ74,76がいずれもオンする。したがって、制御信号が活性化されたとき、端子72よりも端子70の方が高電圧のときは、パワートランジスタ74を介して端子70から端子72へ電流が流れる。なお、パワートランジスタ76には逆バイアスがかかるが、パワートランジスタ76は、逆耐圧を有するので、素子が破壊されることはない。また、制御信号が活性化されたとき、端子70よりも端子72の方が高電圧のときは、パワートランジスタ76を介して端子72から端子70へ電流が流れる。なお、パワートランジスタ74には逆バイアスがかかるが、パワートランジスタ74も、逆耐圧を有するので、素子が破壊されることはない。   In this bidirectional switch, when the control signal is activated, both power transistors 74 and 76 are turned on. Therefore, when the control signal is activated, when the voltage at the terminal 70 is higher than that at the terminal 72, a current flows from the terminal 70 to the terminal 72 via the power transistor 74. Although the power transistor 76 is reverse-biased, the power transistor 76 has a reverse breakdown voltage, so that the element is not destroyed. Further, when the control signal is activated, if the voltage at the terminal 72 is higher than that at the terminal 70, a current flows from the terminal 72 to the terminal 70 via the power transistor 76. Although a reverse bias is applied to the power transistor 74, the power transistor 74 also has a reverse breakdown voltage, so that the element is not destroyed.

図5は、図1に示したインバータ14の回路図である。図5を参照して、インバータ14は、三相ブリッジ回路から成り、U相アーム80、V相アーム82およびW相アーム84を含む。U相アーム80、V相アーム82およびW相アーム84は、正極線PLと負極線NLとの間に並列に接続される。U相アーム80は、スイッチング素子S11,S12と、ダイオードD11,D12を含む。スイッチング素子S11,S12は、正極線PLと負極線NLとの間に直列に接続され、ダイオードD11,D12は、それぞれスイッチング素子S11,S12に逆並列に接続される。V相アーム82は、スイッチング素子S13,S14と、ダイオードD13,D14を含む。スイッチング素子S13,S14は、正極線PLと負極線NLとの間に直列に接続され、ダイオードD13,D14は、それぞれスイッチング素子S13,S14に逆並列に接続される。W相アーム84は、スイッチング素子S15,S16と、ダイオードD15,D16を含む。スイッチング素子S15,S16は、正極線PLと負極線NLとの間に直列に接続され、ダイオードD15,D16は、それぞれスイッチング素子S15,S16に逆並列に接続される。   FIG. 5 is a circuit diagram of inverter 14 shown in FIG. Referring to FIG. 5, inverter 14 includes a three-phase bridge circuit, and includes a U-phase arm 80, a V-phase arm 82, and a W-phase arm 84. U-phase arm 80, V-phase arm 82, and W-phase arm 84 are connected in parallel between positive electrode line PL and negative electrode line NL. U-phase arm 80 includes switching elements S11 and S12 and diodes D11 and D12. Switching elements S11 and S12 are connected in series between positive line PL and negative line NL, and diodes D11 and D12 are connected in antiparallel to switching elements S11 and S12, respectively. V-phase arm 82 includes switching elements S13 and S14 and diodes D13 and D14. Switching elements S13 and S14 are connected in series between positive line PL and negative line NL, and diodes D13 and D14 are connected in antiparallel to switching elements S13 and S14, respectively. W-phase arm 84 includes switching elements S15 and S16 and diodes D15 and D16. Switching elements S15 and S16 are connected in series between positive line PL and negative line NL, and diodes D15 and D16 are connected in antiparallel to switching elements S15 and S16, respectively.

そして、U相アーム80の中間点に交流バス10(図1)のU相線が接続され、V相アーム82の中間点に交流バス10のV相線が接続され、W相アーム84の中間点に交流バス10のW相線が接続される。なお、スイッチング素子S11〜S16は、たとえば、IGBTから成る。   The U-phase line of AC bus 10 (FIG. 1) is connected to the middle point of U-phase arm 80, the V-phase line of AC bus 10 is connected to the middle point of V-phase arm 82, and the middle of W-phase arm 84. The W-phase line of the AC bus 10 is connected to the point. Switching elements S11-S16 are made of, for example, IGBT.

図6は、図1に示したECU26の機能ブロック図である。図6を参照して、ECU26は、回転数算出部102と、電圧設定部104と、周波数設定部106と、マトリックスコンバータ制御部108,110,112,114と、インバータ制御部116とを含む。   FIG. 6 is a functional block diagram of ECU 26 shown in FIG. Referring to FIG. 6, ECU 26 includes a rotation speed calculation unit 102, a voltage setting unit 104, a frequency setting unit 106, matrix converter control units 108, 110, 112 and 114, and an inverter control unit 116.

回転数算出部102は、回転位置センサ38−1によって検出される回転角θ1に基づいてモータジェネレータ16−1の回転数(角速度)ω1を算出する。また、回転数算出部102は、回転位置センサ38−2によって検出される回転角θ2に基づいてモータジェネレータ16−2の回転数(角速度)ω2を算出する。そして、回転数算出部102は、その算出された回転数ω1,ω2を電圧設定部104および周波数設定部106へ出力する。   The rotational speed calculation unit 102 calculates the rotational speed (angular velocity) ω1 of the motor generator 16-1 based on the rotational angle θ1 detected by the rotational position sensor 38-1. Further, the rotation speed calculation unit 102 calculates the rotation speed (angular velocity) ω2 of the motor generator 16-2 based on the rotation angle θ2 detected by the rotation position sensor 38-2. Then, rotation speed calculation unit 102 outputs the calculated rotation speeds ω1 and ω2 to voltage setting unit 104 and frequency setting unit 106.

電圧設定部104は、モータジェネレータ16−1,16−2のトルク目標値TR1,TR2、系統交流電源40の電圧VGの検出値、および回転数算出部102によって算出されたモータジェネレータ16−1,16−2の回転数ω1,ω2を受ける。そして、電圧設定部104は、これらの各値に基づいて交流バス10の目標電圧VR(実効値)を設定し、その設定した目標電圧VRをマトリックスコンバータ制御部108,110,112,114およびインバータ制御部116へ出力する。   Voltage setting unit 104 includes torque target values TR1 and TR2 of motor generators 16-1 and 16-2, a detected value of voltage VG of system AC power supply 40, and motor generators 16-1, 16-2 calculated by rotation speed calculation unit 102. It receives the rotational speeds ω1 and ω2 of 16-2. Then, voltage setting unit 104 sets target voltage VR (effective value) of AC bus 10 based on each of these values, and sets the target voltage VR as matrix converter control units 108, 110, 112, 114 and an inverter. Output to the control unit 116.

周波数設定部106は、回転数算出部102によって算出されたモータジェネレータ16−1,16−2の回転数ω1,ω2を受ける。そして、周波数設定部106は、回転数ω1,ω2に基づいて交流バス10の電圧の周波数FRを設定し、その設定した周波数FRをマトリックスコンバータ制御部108,110,112,114およびインバータ制御部116へ出力する。   Frequency setting unit 106 receives rotation speeds ω1 and ω2 of motor generators 16-1 and 16-2 calculated by rotation speed calculation unit 102. The frequency setting unit 106 sets the frequency FR of the voltage of the AC bus 10 based on the rotation speeds ω1 and ω2, and sets the set frequency FR to the matrix converter control units 108, 110, 112, 114 and the inverter control unit 116. Output to.

マトリックスコンバータ制御部108は、トルク目標値TR1、交流バス10の目標電圧VRおよび周波数FR、マトリックスコンバータ12−1に入出力される電流I1の検出値、ならびにモータジェネレータ16−1の回転角θ1の検出値を受ける。そして、マトリックスコンバータ制御部108は、これらの各値に基づいて、モータジェネレータ16−1を駆動するための制御信号PWM1を生成し、その生成した制御信号PWM1をマトリックスコンバータ12−1へ出力する。   Matrix converter control unit 108 determines torque target value TR1, target voltage VR and frequency FR of AC bus 10, the detected value of current I1 input to and output from matrix converter 12-1, and rotation angle θ1 of motor generator 16-1. Receive detection value. Based on these values, matrix converter control unit 108 generates control signal PWM1 for driving motor generator 16-1, and outputs the generated control signal PWM1 to matrix converter 12-1.

マトリックスコンバータ制御部110は、トルク目標値TR2、目標電圧VR、周波数FR、マトリックスコンバータ12−2に入出力される電流I2の検出値、およびモータジェネレータ16−2の回転角θ2の検出値を受ける。そして、マトリックスコンバータ制御部110は、これらの各値に基づいて、モータジェネレータ16−2を駆動するための制御信号PWM2を生成し、その生成した制御信号PWM2をマトリックスコンバータ12−2へ出力する。   Matrix converter control unit 110 receives torque target value TR2, target voltage VR, frequency FR, detected value of current I2 input / output to / from matrix converter 12-2, and detected value of rotation angle θ2 of motor generator 16-2. . Based on these values, matrix converter control unit 110 generates control signal PWM2 for driving motor generator 16-2, and outputs the generated control signal PWM2 to matrix converter 12-2.

マトリックスコンバータ制御部112は、系統交流電源40との充放電電力を示す電力指令値PR、系統交流電源40の電圧VGの検出値、目標電圧VR、周波数FR、およびマトリックスコンバータ12−3に入出力される電流I3の検出値を受ける。そして、マトリックスコンバータ制御部112は、その各値に基づいて、マトリックスコンバータ12−3を制御するための制御信号PWM3を生成し、その生成した制御信号PWM3をマトリックスコンバータ12−3へ出力する。   The matrix converter control unit 112 inputs / outputs a power command value PR indicating charge / discharge power with the system AC power supply 40, a detected value of the voltage VG of the system AC power supply 40, a target voltage VR, a frequency FR, and the matrix converter 12-3. The detected value of the current I3 is received. Based on the values, matrix converter control unit 112 generates control signal PWM3 for controlling matrix converter 12-3, and outputs the generated control signal PWM3 to matrix converter 12-3.

マトリックスコンバータ制御部114は、電気負荷22の要求電力PRL、目標電圧VR、周波数FR、およびマトリックスコンバータ12−4に入出力される電流I4の検出値を受ける。そして、マトリックスコンバータ制御部114は、これらの各値に基づいて、電気負荷22を駆動するための制御信号PWM4を生成し、その生成した制御信号PWM4をマトリックスコンバータ12−4へ出力する。   Matrix converter control unit 114 receives required power PRL of electric load 22, target voltage VR, frequency FR, and detected value of current I4 input to and output from matrix converter 12-4. Based on these values, matrix converter control unit 114 generates control signal PWM4 for driving electric load 22, and outputs the generated control signal PWM4 to matrix converter 12-4.

インバータ制御部116は、目標電圧VR、周波数FR、および交流バス10の電圧VACの検出値を受ける。そして、インバータ制御部116は、交流バス10の電圧VACを目標電圧VRおよび周波数FRに調整するための制御信号PWMIを生成し、その生成した制御信号PWMIをインバータ14へ出力する。   Inverter control unit 116 receives detection values of target voltage VR, frequency FR, and voltage VAC of AC bus 10. Then, inverter control unit 116 generates control signal PWMI for adjusting voltage VAC of AC bus 10 to target voltage VR and frequency FR, and outputs the generated control signal PWMI to inverter 14.

図7は、図6に示した電圧設定部104の詳細な機能ブロック図である。図7を参照して、電圧設定部104は、要求電圧算出部120,122と、最大値選択部124とを含む。要求電圧算出部120は、モータジェネレータ16−1の回転数およびトルクとモータジェネレータ16−1の要求電圧との関係について予め定められたマップまたは演算式を用いて、モータジェネレータ16−1のトルク目標値TR1と回転数算出部102によって算出されたモータジェネレータ16−1の回転数ω1とに基づいてモータジェネレータ16−1の要求電圧を求める。   FIG. 7 is a detailed functional block diagram of the voltage setting unit 104 shown in FIG. Referring to FIG. 7, voltage setting unit 104 includes required voltage calculation units 120 and 122 and a maximum value selection unit 124. The required voltage calculation unit 120 uses a predetermined map or arithmetic expression for the relationship between the rotational speed and torque of the motor generator 16-1 and the required voltage of the motor generator 16-1, and uses the torque target of the motor generator 16-1. Based on value TR1 and rotation speed ω1 of motor generator 16-1 calculated by rotation speed calculation unit 102, a required voltage of motor generator 16-1 is obtained.

要求電圧算出部122は、モータジェネレータ16−2の回転数およびトルクとモータジェネレータ16−2の要求電圧との関係について予め定められたマップまたは演算式を用いて、モータジェネレータ16−2のトルク目標値TR2と回転数算出部102によって算出されたモータジェネレータ16−2の回転数ω2とに基づいてモータジェネレータ16−2の要求電圧を求める。   The required voltage calculation unit 122 uses a predetermined map or arithmetic expression for the relationship between the rotational speed and torque of the motor generator 16-2 and the required voltage of the motor generator 16-2, and the torque target of the motor generator 16-2. Based on value TR2 and rotation speed ω2 of motor generator 16-2 calculated by rotation speed calculation unit 102, a required voltage of motor generator 16-2 is obtained.

最大値選択部124は、要求電圧算出部120によって求められたモータジェネレータ16−1の要求電圧と、要求電圧算出部122によって求められたモータジェネレータ16−2の要求電圧と、系統交流電源40の電圧VGとのうち、実効値レベルで最も大きいものを選択し、その選択された電圧を交流バス10の目標電圧VR(実効値)として設定する。   The maximum value selection unit 124 determines the required voltage of the motor generator 16-1 obtained by the required voltage calculation unit 120, the required voltage of the motor generator 16-2 obtained by the required voltage calculation unit 122, and the system AC power supply 40. The voltage VG having the largest effective value level is selected, and the selected voltage is set as the target voltage VR (effective value) of the AC bus 10.

図8は、図6に示した周波数設定部106の詳細な機能ブロック図である。図8を参照して、周波数設定部106は、平均値算出部126と、リミッタ128とを含む。平均値算出部126は、モータジェネレータ16−1,16−2の回転数ω1,ω2の平均値を算出し、その算出値を交流バス10の電圧の周波数として仮設定する。リミッタ128は、平均値算出部126の算出値が所定の範囲を超える場合には、平均値算出部126の算出値を所定の範囲に制限する。そして、リミッタ128は、その出力を交流バス10の電圧の周波数FRとして設定する。   FIG. 8 is a detailed functional block diagram of the frequency setting unit 106 shown in FIG. Referring to FIG. 8, frequency setting unit 106 includes an average value calculation unit 126 and a limiter 128. Average value calculation unit 126 calculates the average value of rotation speeds ω1 and ω2 of motor generators 16-1 and 16-2, and temporarily sets the calculated value as the frequency of voltage of AC bus 10. The limiter 128 limits the calculated value of the average value calculation unit 126 to a predetermined range when the calculated value of the average value calculation unit 126 exceeds the predetermined range. Then, the limiter 128 sets the output as the frequency FR of the voltage of the AC bus 10.

図9は、図6に示したマトリックスコンバータ制御部108の詳細な機能ブロック図である。図9を参照して、マトリックスコンバータ制御部108は、電流指令生成部130と、電流制御部132と、PWM信号変換部134とを含む。電流指令生成部130は、モータジェネレータ16−1のトルク目標値TR1に基づいて、マトリックスコンバータ12−1に入出力される電流I1の目標値を算出する。電流制御部132は、電圧設定部104および周波数設定部106からそれぞれ受ける交流バス10の目標電圧VRおよび周波数FRと、電流指令生成部130から受ける電流I1の目標値と、電流I1の検出値と、モータジェネレータ16−1の回転角θ1の検出値とに基づいて、電流I1を目標値に制御するための変調波を生成する。PWM信号変換部134は、電流制御部132によって生成された変調波および所定のキャリア信号に基づいて、マトリックスコンバータ12−1の双方向スイッチをオン/オフするための制御信号PWM1を生成し、その生成した制御信号PWM1をマトリックスコンバータ12−1へ出力する。   FIG. 9 is a detailed functional block diagram of matrix converter control unit 108 shown in FIG. Referring to FIG. 9, matrix converter control unit 108 includes a current command generation unit 130, a current control unit 132, and a PWM signal conversion unit 134. Current command generation unit 130 calculates a target value of current I1 input / output to / from matrix converter 12-1, based on torque target value TR1 of motor generator 16-1. Current control unit 132 receives target voltage VR and frequency FR of AC bus 10 received from voltage setting unit 104 and frequency setting unit 106, the target value of current I1 received from current command generation unit 130, and the detected value of current I1, respectively. Based on the detected value of the rotation angle θ1 of the motor generator 16-1, a modulated wave for controlling the current I1 to the target value is generated. The PWM signal conversion unit 134 generates a control signal PWM1 for turning on / off the bidirectional switch of the matrix converter 12-1 based on the modulated wave generated by the current control unit 132 and a predetermined carrier signal. The generated control signal PWM1 is output to the matrix converter 12-1.

図10は、図6に示したマトリックスコンバータ制御部110の詳細な機能ブロック図である。図10を参照して、マトリックスコンバータ制御部110は、電流指令生成部136と、電流制御部138と、PWM信号変換部140とを含む。電流指令生成部136は、モータジェネレータ16−2のトルク目標値TR2に基づいて、マトリックスコンバータ12−2に入出力される電流I2の目標値を算出する。電流制御部138は、交流バス10の目標電圧VRおよび周波数FRと、電流指令生成部136から受ける電流I2の目標値と、電流I2の検出値と、モータジェネレータ16−2の回転角θ2の検出値とに基づいて、電流I2を目標値に制御するための変調波を生成する。PWM信号変換部140は、電流制御部138によって生成された変調波および所定のキャリア信号に基づいて、マトリックスコンバータ12−2の双方向スイッチをオン/オフするための制御信号PWM2を生成し、その生成した制御信号PWM2をマトリックスコンバータ12−2へ出力する。   FIG. 10 is a detailed functional block diagram of matrix converter control unit 110 shown in FIG. Referring to FIG. 10, matrix converter control unit 110 includes a current command generation unit 136, a current control unit 138, and a PWM signal conversion unit 140. Current command generation unit 136 calculates a target value of current I2 input to and output from matrix converter 12-2 based on torque target value TR2 of motor generator 16-2. Current control unit 138 detects target voltage VR and frequency FR of AC bus 10, target value of current I2 received from current command generation unit 136, detection value of current I2, and rotation angle θ2 of motor generator 16-2. Based on the value, a modulated wave for controlling the current I2 to the target value is generated. The PWM signal conversion unit 140 generates a control signal PWM2 for turning on / off the bidirectional switch of the matrix converter 12-2 based on the modulated wave generated by the current control unit 138 and a predetermined carrier signal. The generated control signal PWM2 is output to the matrix converter 12-2.

図11は、図6に示したマトリックスコンバータ制御部112の詳細な機能ブロック図である。図11を参照して、マトリックスコンバータ制御部112は、電流指令生成部142と、電流制御部144と、PWM信号変換部146とを含む。電流指令生成部142は、系統交流電源40とやり取りする電力の目標量を示す電力指令値PRと、系統交流電源40の電圧VGの検出値とに基づいて、マトリックスコンバータ12−3に入出力される電流I3の目標値を算出する。電流制御部144は、交流バス10の目標電圧VRおよび周波数FRと、電流指令生成部142から受ける電流I3の目標値と、電流I3の検出値とに基づいて、電流I3を目標値に制御するための変調波を生成する。PWM信号変換部146は、電流制御部144によって生成された変調波および所定のキャリア信号に基づいて、マトリックスコンバータ12−3の双方向スイッチをオン/オフするための制御信号PWM3を生成し、その生成した制御信号PWM3をマトリックスコンバータ12−3へ出力する。   FIG. 11 is a detailed functional block diagram of matrix converter control unit 112 shown in FIG. Referring to FIG. 11, matrix converter control unit 112 includes a current command generation unit 142, a current control unit 144, and a PWM signal conversion unit 146. The current command generator 142 is input to and output from the matrix converter 12-3 based on the power command value PR indicating the target amount of power exchanged with the system AC power supply 40 and the detected value of the voltage VG of the system AC power supply 40. The target value of the current I3 is calculated. Current control unit 144 controls current I3 to be a target value based on target voltage VR and frequency FR of AC bus 10, the target value of current I3 received from current command generation unit 142, and the detected value of current I3. For generating a modulated wave. The PWM signal conversion unit 146 generates a control signal PWM3 for turning on / off the bidirectional switch of the matrix converter 12-3 based on the modulated wave generated by the current control unit 144 and a predetermined carrier signal. The generated control signal PWM3 is output to the matrix converter 12-3.

図12は、図6に示したマトリックスコンバータ制御部114の詳細な機能ブロック図である。図12を参照して、マトリックスコンバータ制御部114は、電流指令生成部148と、電流制御部150と、PWM信号変換部152とを含む。電流指令生成部148は、電気負荷22の要求電力PRLに基づいて、マトリックスコンバータ12−4に入出力される電流I4の目標値を算出する。電流制御部150は、交流バス10の目標電圧VRおよび周波数FRと、電流指令生成部148から受ける電流I4の目標値と、電流I4の検出値とに基づいて、電流I4を目標値に制御するための変調波を生成する。PWM信号変換部152は、電流制御部150によって生成された変調波および所定のキャリア信号に基づいて、マトリックスコンバータ12−4の双方向スイッチをオン/オフするための制御信号PWM4を生成し、その生成した制御信号PWM4をマトリックスコンバータ12−4へ出力する。   FIG. 12 is a detailed functional block diagram of matrix converter control unit 114 shown in FIG. Referring to FIG. 12, matrix converter control unit 114 includes a current command generation unit 148, a current control unit 150, and a PWM signal conversion unit 152. Current command generation unit 148 calculates a target value of current I4 input / output to / from matrix converter 12-4 based on required power PRL of electric load 22. Current control unit 150 controls current I4 to be a target value based on target voltage VR and frequency FR of AC bus 10, a target value of current I4 received from current command generation unit 148, and a detected value of current I4. For generating a modulated wave. The PWM signal converter 152 generates a control signal PWM4 for turning on / off the bidirectional switch of the matrix converter 12-4 based on the modulated wave generated by the current controller 150 and a predetermined carrier signal, The generated control signal PWM4 is output to the matrix converter 12-4.

図13は、図6に示したインバータ制御部116の詳細な機能ブロック図である。図13を参照して、インバータ制御部116は、CVCF制御部154と、PWM信号変換部156とを含む。CVCF制御部154は、交流バス10の目標電圧VRおよび周波数FRと、交流バス10の電圧VACの検出値とに基づいて、交流バス10の電圧VACを目標電圧VRおよび周波数FRに調整するための変調波を生成する。PWM信号変換部156は、CVCF制御部154によって生成された変調波および所定のキャリア信号に基づいて、インバータ14のスイッチング素子をオン/オフするための制御信号PWMIを生成し、その生成した制御信号PWMIをインバータ14へ出力する。   FIG. 13 is a detailed functional block diagram of inverter control unit 116 shown in FIG. Referring to FIG. 13, inverter control unit 116 includes a CVCF control unit 154 and a PWM signal conversion unit 156. The CVCF control unit 154 adjusts the voltage VAC of the AC bus 10 to the target voltage VR and the frequency FR based on the target voltage VR and frequency FR of the AC bus 10 and the detected value of the voltage VAC of the AC bus 10. Generate a modulated wave. The PWM signal conversion unit 156 generates a control signal PWMI for turning on / off the switching element of the inverter 14 based on the modulated wave generated by the CVCF control unit 154 and a predetermined carrier signal, and the generated control signal PWMI is output to the inverter 14.

以上のように、この実施の形態においては、交流バス10が設けられ、モータジェネレータ16−1,16−2、電気負荷22および車両外部の系統交流電源40と交流バス10との間でマトリックスコンバータにより直接交流−交流変換が行なわれる。また、交流バス10にはインバータ14がさらに接続され、インバータ14によって交流バス10の電圧が調整される。ここで、交流バス10の電圧は、モータジェネレータ16−1,16−2の要求電圧および系統交流電源40の電圧VGうち実効値レベルで最も大きいものに合わせて調整される。すなわち、交流バス10の電圧は、必要最小限のレベルに調整される。したがって、この実施の形態によれば、高効率なシステムが実現される。   As described above, in this embodiment, AC bus 10 is provided, and a matrix converter is provided between motor generators 16-1 and 16-2, electric load 22, and system AC power supply 40 outside vehicle and AC bus 10. The direct AC-AC conversion is performed by. In addition, an inverter 14 is further connected to the AC bus 10, and the voltage of the AC bus 10 is adjusted by the inverter 14. Here, the voltage of AC bus 10 is adjusted to the required voltage of motor generators 16-1 and 16-2 and voltage VG of system AC power supply 40 according to the highest effective value level. That is, the voltage of the AC bus 10 is adjusted to a necessary minimum level. Therefore, according to this embodiment, a highly efficient system is realized.

なお、上記の実施の形態においては、系統交流電源40は、三相電源としたが、単相電源であってもよい。この場合は、マトリックスコンバータ12−3は、2×3の双方向スイッチで構成される。また、系統交流電源40は、マトリックスコンバータ12−3に接続されるものとしたが、系統交流電源40からマトリックスコンバータ12−3への給電は非接触に行なわれるものであってもよい。たとえば、非接触送電技術として、電磁誘導を用いた送電や、電波を用いた送電、共鳴法による送電などが知られており、これらの手法を用いて系統交流電源40からマトリックスコンバータ12−3へ非接触で給電することができる。   In the above embodiment, the system AC power supply 40 is a three-phase power supply, but may be a single-phase power supply. In this case, the matrix converter 12-3 is configured by a 2 × 3 bidirectional switch. Moreover, although the system | strain AC power supply 40 shall be connected to the matrix converter 12-3, the electric power feeding from the system | strain AC power supply 40 to the matrix converter 12-3 may be performed non-contactingly. For example, as a non-contact power transmission technology, power transmission using electromagnetic induction, power transmission using radio waves, power transmission by a resonance method, and the like are known. From these methods, the system AC power supply 40 to the matrix converter 12-3 is known. Power can be supplied without contact.

また、上記においては、系統交流電源40とハイブリッド車100との間で双方向に電力を授受可能としたが、系統交流電源40からハイブリッド車100への給電およびハイブリッド車100から系統交流電源40への給電のいずれか一方のみ可能であってもよい。   In the above description, power can be exchanged bidirectionally between the system AC power supply 40 and the hybrid vehicle 100. However, power supply from the system AC power supply 40 to the hybrid vehicle 100 and from the hybrid vehicle 100 to the system AC power supply 40 are possible. Only one of the power supplies may be possible.

また、上記において、インバータ14と蓄電装置24との間に、インバータに与えられる直流電圧を蓄電装置24の電圧以上に調整する昇圧コンバータをさらに備えてもよい。   In the above, a boost converter that adjusts the DC voltage applied to the inverter to be equal to or higher than the voltage of the power storage device 24 may be further provided between the inverter 14 and the power storage device 24.

また、上記においては、電動車両の一例としてハイブリッド車について説明したが、この発明は、エンジン20を備えずに電力のみで走行する電気自動車や、直流電源として蓄電装置に加えて燃料電池をさらに備える燃料電池車にも適用可能である。   In the above description, the hybrid vehicle has been described as an example of the electric vehicle. However, the present invention further includes an electric vehicle that does not include the engine 20 and runs only by electric power, and a fuel cell in addition to the power storage device as a DC power source. It can also be applied to fuel cell vehicles.

なお、上記において、モータジェネレータ16−1,16−2および電気負荷22は、この発明における「交流電気負荷」に対応し、マトリックスコンバータ12−1,12−2,12−4は、この発明における「第1のマトリックスコンバータ」に対応する。また、マトリックスコンバータ12−3は、この発明における「第2のマトリックスコンバータ」に対応し、ECU26は、この発明における「制御装置」に対応する。   In the above, motor generators 16-1, 16-2 and electric load 22 correspond to the “AC electric load” in the present invention, and matrix converters 12-1, 12-2, 12-4 in the present invention. This corresponds to the “first matrix converter”. The matrix converter 12-3 corresponds to the “second matrix converter” in the present invention, and the ECU 26 corresponds to the “control device” in the present invention.

さらに、モータジェネレータ16−1は、この発明における「交流電動機」に対応し、マトリックスコンバータ12−1は、この発明における「前記交流バスと前記交流電動機との間で電圧変換を行なう第1のマトリックスコンバータ」に対応する。また、さらに、モータジェネレータ16−2は、この発明における「交流電気負荷」に対応し、マトリックスコンバータ12−2は、この発明における「第3のマトリックスコンバータ」に対応する。   Further, the motor generator 16-1 corresponds to the “AC motor” in the present invention, and the matrix converter 12-1 in the present invention “the first matrix that performs voltage conversion between the AC bus and the AC motor”. Corresponds to "converter". Further, motor generator 16-2 corresponds to “AC electric load” in the present invention, and matrix converter 12-2 corresponds to “third matrix converter” in the present invention.

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、上記した実施の形態の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 shown not by the above description of the embodiments but by the scope of claims for patent, and is intended to include meanings equivalent to the scope of claims for patent and all modifications within the scope.

この発明の実施の形態による電動車両の一例として示されるハイブリッド車両の全体ブロック図である。1 is an overall block diagram of a hybrid vehicle shown as an example of an electric vehicle according to an embodiment of the present invention. 図1に示すマトリックスコンバータの回路図である。It is a circuit diagram of the matrix converter shown in FIG. 図2に示す双方向スイッチの構成を示す回路図である。FIG. 3 is a circuit diagram showing a configuration of a bidirectional switch shown in FIG. 2. 図2に示す双方向スイッチの他の構成を示す回路図である。FIG. 3 is a circuit diagram showing another configuration of the bidirectional switch shown in FIG. 2. 図1に示すインバータの回路図である。It is a circuit diagram of the inverter shown in FIG. 図1に示すECUの機能ブロック図である。It is a functional block diagram of ECU shown in FIG. 図6に示す電圧設定部の詳細な機能ブロック図である。It is a detailed functional block diagram of the voltage setting part shown in FIG. 図6に示す周波数設定部の詳細な機能ブロック図である。It is a detailed functional block diagram of the frequency setting part shown in FIG. 図6に示すマトリックスコンバータ制御部108の詳細な機能ブロック図である。FIG. 7 is a detailed functional block diagram of a matrix converter control unit shown in FIG. 6. 図6に示すマトリックスコンバータ制御部110の詳細な機能ブロック図である。It is a detailed functional block diagram of the matrix converter control part 110 shown in FIG. 図6に示すマトリックスコンバータ制御部112の詳細な機能ブロック図である。It is a detailed functional block diagram of the matrix converter control part 112 shown in FIG. 図6に示すマトリックスコンバータ制御部114の詳細な機能ブロック図である。It is a detailed functional block diagram of the matrix converter control part 114 shown in FIG. 図6に示すインバータ制御部の詳細な機能ブロック図である。It is a detailed functional block diagram of the inverter control part shown in FIG.

符号の説明Explanation of symbols

10 交流バス、12−1〜12−4 マトリックスコンバータ、14 インバータ、16−1,16−2 モータジェネレータ、18 駆動輪、20 エンジン、22 電気負荷、24 蓄電装置、26 ECU、30−1〜30−5,35 電流センサ、32,34,36 電圧センサ、38−1,38−2 回転位置センサ、40 系統交流電源、62,64,74,76 パワートランジスタ、66,68 ダイオード、80 U相アーム、82 V相アーム、84 W相アーム、100 ハイブリッド車両、102 回転数算出部、104 電圧設定部、106 周波数設定部、108,110,112,114 マトリックスコンバータ制御部、116 インバータ制御部、120,122 要求電圧算出部、124 最大値選択部、126 平均値算出部、128 リミッタ、130,136,142,148 電流指令生成部、132,138,144,150 電流制御部、134,140,146,152,156 PWM信号変換部、154 CVCF制御部、S1〜S9 双方向スイッチ、PL 正極線、NL 負極線、S11〜S16 スイッチング素子、D11〜D16 ダイオード。   10 AC Bus, 12-1 to 12-4 Matrix Converter, 14 Inverter, 16-1, 16-2 Motor Generator, 18 Drive Wheel, 20 Engine, 22 Electric Load, 24 Power Storage Device, 26 ECU, 30-1 to 30 -5, 35 Current sensor, 32, 34, 36 Voltage sensor, 38-1, 38-2 Rotation position sensor, 40 AC power supply, 62, 64, 74, 76 Power transistor, 66, 68 Diode, 80 U phase arm , 82 V-phase arm, 84 W-phase arm, 100 hybrid vehicle, 102 rotation speed calculation unit, 104 voltage setting unit, 106 frequency setting unit, 108, 110, 112, 114 matrix converter control unit, 116 inverter control unit, 120, 122 required voltage calculation unit, 124 maximum value selection unit, 126 average Calculation unit, 128 limiter, 130, 136, 142, 148 Current command generation unit, 132, 138, 144, 150 Current control unit, 134, 140, 146, 152, 156 PWM signal conversion unit, 154 CVCF control unit, S1 S9 Bidirectional switch, PL positive line, NL negative line, S11 to S16 switching element, D11 to D16 diode.

Claims (6)

車両外部の交流電源からの受電および前記交流電源への給電の少なくとも一方を実行可能に構成された車両の電源システムであって、前記車両は、充放電可能な蓄電装置と交流電力を受けて動作する交流電気負荷とを搭載し、
前記交流電力を通電する交流バスと、
前記交流バスと前記交流電気負荷との間に接続され、与えられる第1の制御信号に基づいて前記交流バスと前記交流電気負荷との間で電圧変換を行なう第1のマトリックスコンバータと、
前記交流バスに接続され、前記交流電源からの受電時または前記交流電源への給電時、与えられる第2の制御信号に基づいて前記交流バスと前記交流電源との間で電圧変換を行なう第2のマトリックスコンバータと、
前記交流バスと前記蓄電装置との間に接続され、与えられる第3の制御信号に基づいて前記交流バスと前記蓄電装置との間で電圧変換を行なうインバータと、
前記交流電気負荷の要求電力に基づいて前記第1の制御信号を生成し、前記交流電源と授受される電力を指示する電力指令値に基づいて前記第2の制御信号を生成し、前記インバータによって前記交流バスの電圧を所定の目標電圧に調整するように前記第3の制御信号を生成する制御装置とを備える電源システム。
A power supply system for a vehicle configured to be capable of executing at least one of power reception from an AC power supply outside the vehicle and power supply to the AC power supply, wherein the vehicle operates by receiving a chargeable / dischargeable power storage device and AC power With an AC electrical load
An AC bus for energizing the AC power;
A first matrix converter connected between the AC bus and the AC electrical load, and performing voltage conversion between the AC bus and the AC electrical load based on a given first control signal;
A second converter connected to the AC bus and performing voltage conversion between the AC bus and the AC power source based on a second control signal applied when receiving power from the AC power source or when supplying power to the AC power source; Matrix converter with
An inverter connected between the AC bus and the power storage device, and performing voltage conversion between the AC bus and the power storage device based on a given third control signal;
The first control signal is generated based on the required power of the AC electric load, the second control signal is generated based on a power command value that instructs power to be exchanged with the AC power supply, and the inverter And a control device that generates the third control signal so as to adjust the voltage of the AC bus to a predetermined target voltage.
前記制御装置は、前記交流電気負荷の要求電圧と前記交流電源の電圧とに基づいて前記目標電圧を設定する、請求項1に記載の電源システム。   The power supply system according to claim 1, wherein the control device sets the target voltage based on a required voltage of the AC electric load and a voltage of the AC power supply. 前記制御装置は、前記交流電気負荷の要求電圧と前記交流電源の電圧とのうち高い方を前記目標電圧として設定する、請求項2に記載の電源システム。   The power supply system according to claim 2, wherein the control device sets a higher one of a required voltage of the AC electric load and a voltage of the AC power supply as the target voltage. 車両外部の交流電源からの受電および前記交流電源への給電の少なくとも一方を実行可能な電動車両であって、
充放電可能な蓄電装置と、
交流電力を受けて走行駆動力を発生する交流電動機と、
前記交流電力を通電する交流バスと、
前記交流バスと前記交流電動機との間に接続され、与えられる第1の制御信号に基づいて前記交流バスと前記交流電動機との間で電圧変換を行なう第1のマトリックスコンバータと、
前記交流バスに接続され、前記交流電源からの受電時または前記交流電源への給電時、与えられる第2の制御信号に基づいて前記交流バスと前記交流電源との間で電圧変換を行なう第2のマトリックスコンバータと、
前記交流バスと前記蓄電装置との間に接続され、与えられる第3の制御信号に基づいて前記交流バスと前記蓄電装置との間で電圧変換を行なうインバータと、
前記交流電動機の要求電力に基づいて前記第1の制御信号を生成し、前記交流電源と授受される電力を指示する電力指令値に基づいて前記第2の制御信号を生成し、前記インバータによって前記交流バスの電圧を所定の目標電圧に調整するように前記第3の制御信号を生成する制御装置とを備える電動車両。
An electric vehicle capable of executing at least one of power reception from an AC power supply outside the vehicle and power supply to the AC power supply,
A chargeable / dischargeable power storage device;
An AC motor that generates AC driving power by receiving AC power;
An AC bus for energizing the AC power;
A first matrix converter connected between the AC bus and the AC motor and performing voltage conversion between the AC bus and the AC motor based on a first control signal applied;
A second converter connected to the AC bus and performing voltage conversion between the AC bus and the AC power source based on a second control signal applied when receiving power from the AC power source or when supplying power to the AC power source; Matrix converter
An inverter connected between the AC bus and the power storage device and performing voltage conversion between the AC bus and the power storage device based on a given third control signal;
The first control signal is generated based on the required power of the AC motor, the second control signal is generated based on a power command value instructing the power exchanged with the AC power supply, and the inverter An electric vehicle comprising: a control device that generates the third control signal so as to adjust the voltage of the AC bus to a predetermined target voltage.
前記交流電力を受けて動作する交流電気負荷と、
前記交流バスと前記交流電気負荷との間に接続され、与えられる第4の制御信号に基づいて前記交流バスと前記交流電気負荷との間で電圧変換を行なう第3のマトリックスコンバータとをさらに備え、
前記制御装置は、さらに、前記交流電気負荷の要求電力に基づいて前記第4の制御信号を生成し、前記交流電動機の要求電圧と前記交流電気負荷の要求電圧と前記交流電源の電圧とに基づいて前記目標電圧を設定する、請求項4に記載の電動車両。
AC electrical load that operates in response to the AC power;
A third matrix converter connected between the AC bus and the AC electrical load and performing voltage conversion between the AC bus and the AC electrical load based on a fourth control signal applied thereto; ,
The control device further generates the fourth control signal based on the required power of the AC electric load, and based on the required voltage of the AC motor, the required voltage of the AC electric load, and the voltage of the AC power supply. The electric vehicle according to claim 4, wherein the target voltage is set.
前記制御装置は、前記交流電動機の要求電圧、前記交流電気負荷の要求電圧および前記交流電源の電圧のうち、最も高い電圧を前記目標電圧として設定する、請求項5に記載の電動車両。   The electric vehicle according to claim 5, wherein the control device sets the highest voltage among the required voltage of the AC motor, the required voltage of the AC electric load, and the voltage of the AC power supply as the target voltage.
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