JP2012139082A

JP2012139082A - Electric power supply device

Info

Publication number: JP2012139082A
Application number: JP2010291774A
Authority: JP
Inventors: Isao Funakoshi; 勲舩越
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2010-12-28
Filing date: 2010-12-28
Publication date: 2012-07-19

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To control each battery remaining amount in the power supply system of two systems independent from each other.SOLUTION: An electric power supply device has a plurality of systems. Each system has a battery for delivering/receiving electric power, a motor which has two or more independent windings each being changeable for output and regeneration and which outputs a drive torque in receiving power supply from the battery of self system or another system and generates electric power in performing regenerative control, and a drive circuit for controlling power transfer between the battery and the motor. One winding of the motor operates for output. In receiving electric power from the battery of one system and outputting the drive torque, the other winding operates for regeneration and generates electric power to charge the battery of the other system.

Description

本発明は、電動動力源装置に関する。 The present invention relates to an electric power source device.

近年、倒立制御状態を維持して走行する倒立二輪車が研究されている。倒立二輪車は、電動動力源としてモータやバッテリを備えているが、これらに何らかの故障が発生した場合に倒立制御状態を維持できず、転倒する可能性がある。そこで、倒立二輪車に２系統の電池及びモータを搭載し、一方の系が他方の系の機能を補間することにより、転倒を防止することが検討されている。 In recent years, inverted motorcycles that run while maintaining an inverted control state have been studied. The inverted motorcycle includes a motor and a battery as an electric power source. However, when some failure occurs in the inverted motorcycle, the inverted control state cannot be maintained and the vehicle may fall over. In view of this, it has been considered that two batteries and a motor are mounted on an inverted motorcycle, and that one system interpolates the function of the other system to prevent overturning.

特許文献１には、２つの系の電気回路を有する電動車両について記載されている。これによると、電動車両は、一方の系の駆動回路が故障した場合であっても、電気モータの駆動を継続し、走行することができる。 Patent Document 1 describes an electric vehicle having two electric circuits. According to this, even when the drive circuit of one system fails, the electric vehicle can continue driving the electric motor and travel.

図７は、第１のモータ２０１と、第２のモータ２０２のそれぞれが出力軸に接続された、電動動力源装置のブロック図である。電動動力源装置は、２系統の電源系が分離されており、第１のモータ２０１には、第１のバッテリ２１１から第１のアンプ２２１を介して電力が供給される。また、第２のモータ２０２には、第２のバッテリ２１２から第２のアンプ２２２を介して電力が供給される。これにより、電動動力源装置は、２系統の電源系が電気的に絶縁した状態で、出力軸を駆動する。 FIG. 7 is a block diagram of the electric power source device in which each of the first motor 201 and the second motor 202 is connected to the output shaft. In the electric power source device, two power supply systems are separated, and power is supplied to the first motor 201 from the first battery 211 via the first amplifier 221. In addition, power is supplied to the second motor 202 from the second battery 212 via the second amplifier 222. As a result, the electric power source device drives the output shaft in a state where the two power supply systems are electrically insulated.

特開２００５−３１２２３４号公報JP 2005-31234 A

しかしながら、電源系を２系統に完全分離した倒立二輪車は、バッテリのばらつきや搭乗者の乗り方により、バッテリが偏減りすることがある。バッテリを互いに接続し相互に充電を行えば、バッテリの偏減りは防げるが、互いに絶縁されていないため電源系の相互独立が妨げられる。
本発明は、このような問題点を解決するためになされたものであり、相互に独立した２系統の電源系において、それぞれバッテリ残量の制御を行う電動動力源装置を提供する。 However, in an inverted two-wheeled vehicle in which the power supply system is completely separated into two systems, the battery may be reduced due to variations in the battery and the way the passenger rides. If the batteries are connected to each other and charged together, it is possible to prevent the batteries from being reduced, but they are not insulated from each other, so that the power supply systems are not mutually independent.
The present invention has been made to solve such a problem, and provides an electric power source device that controls the remaining amount of battery in each of two mutually independent power supply systems.

本発明にかかる電動動力源装置は、複数の系を有する電動動力源装置であって、それぞれの系は、電力の授受を行うバッテリと、出力用及び回生用に変更可能な２つ以上の独立した巻線を有し、自系又は他系の前記バッテリからの電力の供給を受ける場合には駆動トルクを出力し、回生制御を行う場合には電力を生成するモータと、前記バッテリと前記モータの電力の授受を制御する駆動回路と、を備え、前記モータは、一方の巻線が出力用として動作することで一方の系のバッテリから電力の供給を受け駆動トルクを出力する場合に、他方の巻線が回生用として動作することで電力を生成し他方の系のバッテリの充電を行う。
これにより、電気系を分離している２つの電池間で、電力を相互に受け渡すことができる。 The electric power source device according to the present invention is an electric power source device having a plurality of systems, each of which includes a battery for transferring power and two or more independent devices that can be changed for output and for regeneration. A motor that outputs a drive torque when receiving power supply from the battery of its own system or another system, and generates power when performing regenerative control, and the battery and the motor A drive circuit that controls the transmission and reception of the electric power of the motor, and when the motor operates as an output for one of the windings to receive the power supplied from the battery of one system and outputs the driving torque, The windings of the power generator operate as regenerative power to generate electric power and charge the other battery.
Thereby, electric power can be passed between the two batteries separating the electric system.

相互に独立した２系統の電源系において、それぞれのバッテリ残量の制御を行う。 In the two independent power supply systems, the remaining battery levels are controlled.

実施の形態１にかかる電動動力源装置のブロック図である。1 is a block diagram of an electric power source device according to a first embodiment. 実施の形態１にかかる動作パターンの図である。FIG. 3 is an operation pattern according to the first embodiment. 実施の形態１にかかる双方の系から電気を持ちだす場合のブロック図である。It is a block diagram in the case of taking out electricity from both systems concerning Embodiment 1. FIG. 実施の形態１にかかる第２のバッテリの充電を行う場合のブロック図である。It is a block diagram in the case of charging the second battery according to the first embodiment. 実施の形態１にかかる第１のバッテリの充電を行う場合のブロック図である。FIG. 3 is a block diagram when charging the first battery according to the first embodiment; 実施の形態１にかかる第１及び第２のバッテリの充電を行う場合のブロック図である。FIG. 3 is a block diagram when charging the first and second batteries according to the first embodiment. 従来の電動動力源装置のブロック図である。It is a block diagram of the conventional electric power source device.

実施の形態１
以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。図１は、電動動力源装置１０のブロック図である。
電動動力源装置１０は、第１の系１０１と、第２の系１０２と、を備える。第１の系１０１は、第１のセンサ１１１と、第１の駆動回路１２１と、第１のアンプ１３１と、第２のアンプ１３２と、第１のモータ１４１と、第１のバッテリ１５１と、を備える。第２の系１０２は、第２のセンサ１１２と、第２の駆動回路１２２と、第３のアンプ１３３と、第４のアンプ１３４と、第２のモータ１４２と、第２のバッテリ１５２と、を備える。
第１の系１０１と、第２の系１０２は、電源系が別であり、絶縁状態である。典型的には、第１の系１０１は、倒立二輪車の左側に備えられた車輪の駆動を制御し、第２の系１０２は、倒立二輪車の右側に備えられた車輪の駆動を制御する。 Embodiment 1
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a block diagram of the electric power source device 10.
The electric power source device 10 includes a first system 101 and a second system 102. The first system 101 includes a first sensor 111, a first drive circuit 121, a first amplifier 131, a second amplifier 132, a first motor 141, a first battery 151, Is provided. The second system 102 includes a second sensor 112, a second drive circuit 122, a third amplifier 133, a fourth amplifier 134, a second motor 142, a second battery 152, Is provided.
The first system 101 and the second system 102 are separate power supply systems and are in an insulated state. Typically, the first system 101 controls driving of the wheels provided on the left side of the inverted motorcycle, and the second system 102 controls driving of the wheels provided on the right side of the inverted motorcycle.

第１のセンサ１１１は、第１の系１０１に備えられたセンサである。第１のセンサ１１１は、第１の駆動回路１２１と、第１のアンプ１３１に接続している。
第１のセンサ１１１は、第１のアンプ１３１の動作状態を取得する。より具体的には、第１のセンサ１１１は、第１のアンプ１３１の電流や電圧を取得する。第１のセンサ１１１は、取得した情報を、信号として第１の駆動回路１２１に出力する。
なお、第１のセンサ１１１は、第１のアンプ１３１に内蔵されていてもよい。 The first sensor 111 is a sensor provided in the first system 101. The first sensor 111 is connected to the first drive circuit 121 and the first amplifier 131.
The first sensor 111 acquires the operating state of the first amplifier 131. More specifically, the first sensor 111 acquires the current and voltage of the first amplifier 131. The first sensor 111 outputs the acquired information to the first drive circuit 121 as a signal.
Note that the first sensor 111 may be incorporated in the first amplifier 131.

第２のセンサ１１２は、第１の系１０１に備えられたセンサである。第２のセンサ１１２は、第１の駆動回路１２１と、第２のアンプ１３２に接続している。
第２のセンサ１１２は、第２のアンプ１３２の動作状態を取得する。より具体的には、第２のセンサ１１２は、第２のアンプ１３２の電流や電圧を取得する。第２のセンサ１１２は、取得した情報を、信号として第１の駆動回路１２１に出力する。
なお、第２のセンサ１１２は、第２のアンプ１３２に内蔵されていてもよい。 The second sensor 112 is a sensor provided in the first system 101. The second sensor 112 is connected to the first drive circuit 121 and the second amplifier 132.
The second sensor 112 acquires the operation state of the second amplifier 132. More specifically, the second sensor 112 acquires the current and voltage of the second amplifier 132. The second sensor 112 outputs the acquired information to the first drive circuit 121 as a signal.
Note that the second sensor 112 may be incorporated in the second amplifier 132.

第３のセンサ１１３は、第２の系１０２に備えられたセンサである。第３のセンサ１１３は、第２の駆動回路１２２と、第３のアンプ１３３に接続している。
第３のセンサ１１３は、第３のアンプ１３３の動作状態を取得する。より具体的には、第３のセンサ１１３は、第１のアンプ１３３の電流や電圧を取得する。第３のセンサ１１３は、取得した情報を、信号として第２の駆動回路１２２に出力する。
なお、第３のセンサ１１３は、第３のアンプ１３３に内蔵されていてもよい。 The third sensor 113 is a sensor provided in the second system 102. The third sensor 113 is connected to the second drive circuit 122 and the third amplifier 133.
The third sensor 113 acquires the operating state of the third amplifier 133. More specifically, the third sensor 113 acquires the current and voltage of the first amplifier 133. The third sensor 113 outputs the acquired information to the second drive circuit 122 as a signal.
Note that the third sensor 113 may be built in the third amplifier 133.

第４のセンサ１１４は、第２の系１０２に備えられたセンサである。第４のセンサ１１４は、第２の駆動回路１２２と、第４のアンプ１３４に接続している。
第４のセンサ１１４は、第４のアンプ１３４の動作状態を取得する。より具体的には、第４のセンサ１１４は、第４のアンプ１３４の電流や電圧を取得する。第４のセンサ１１４は、取得した情報を、信号として第２の駆動回路１２２に出力する。
なお、第４のセンサ１１４は、第４のアンプ１３４に内蔵されていてもよい。 The fourth sensor 114 is a sensor provided in the second system 102. The fourth sensor 114 is connected to the second drive circuit 122 and the fourth amplifier 134.
The fourth sensor 114 acquires the operating state of the fourth amplifier 134. More specifically, the fourth sensor 114 acquires the current and voltage of the fourth amplifier 134. The fourth sensor 114 outputs the acquired information to the second drive circuit 122 as a signal.
Note that the fourth sensor 114 may be incorporated in the fourth amplifier 134.

第１の駆動回路１２１は、第１の系１０１に備えられた駆動回路である。例えば、第１の駆動回路１２１は、ＣＰＵを有している。第１の駆動回路１２１は、第１のセンサ１１１と、第２のセンサ１１２と、第１のアンプ１３１と、第２のアンプ１３２に接続している。第１の駆動回路１２１は、第１のセンサ１１１と、第２のセンサ１１２から供給された信号に基づいて、制御信号を第１のアンプ１３１と、第２のアンプ１３２に出力する。 The first drive circuit 121 is a drive circuit provided in the first system 101. For example, the first drive circuit 121 has a CPU. The first drive circuit 121 is connected to the first sensor 111, the second sensor 112, the first amplifier 131, and the second amplifier 132. The first drive circuit 121 outputs a control signal to the first amplifier 131 and the second amplifier 132 based on the signals supplied from the first sensor 111 and the second sensor 112.

第２の駆動回路１２２は、第２の系１０２に備えられた駆動回路である。例えば、第２の駆動回路１２２は、ＣＰＵを有している。第２の駆動回路１２２は、第３のセンサ１１３と、第４のセンサ１１４と、第３のアンプ１３３と、第４のアンプ１３４に接続している。第２の駆動回路１２２は、第３のセンサ１１３と、第４のセンサ１１４から供給された信号に基づいて、制御信号を第３のアンプ１３３と、第４のアンプ１３４に出力する。 The second drive circuit 122 is a drive circuit provided in the second system 102. For example, the second drive circuit 122 includes a CPU. The second drive circuit 122 is connected to the third sensor 113, the fourth sensor 114, the third amplifier 133, and the fourth amplifier 134. The second drive circuit 122 outputs a control signal to the third amplifier 133 and the fourth amplifier 134 based on the signals supplied from the third sensor 113 and the fourth sensor 114.

第１のアンプ１３１は、第１の系１０１に備えられたアンプである。第１のアンプ１３１は、第１の駆動回路１２１と、第１のモータ１４１と、第１のバッテリ１５１と、に接続する。第１のアンプ１３１は、第１の駆動回路１２１から供給される制御信号に基づいて動作し、第１のモータ１４１と、第１のバッテリ１５１との間の電流や電圧を調整する。例えば、第１のモータ１４１は、第１のモータ１４１と第１のバッテリ１５１の、どちらを高電位にするかを定める。 The first amplifier 131 is an amplifier provided in the first system 101. The first amplifier 131 is connected to the first drive circuit 121, the first motor 141, and the first battery 151. The first amplifier 131 operates based on a control signal supplied from the first drive circuit 121 and adjusts the current and voltage between the first motor 141 and the first battery 151. For example, the first motor 141 determines which of the first motor 141 and the first battery 151 is to be a high potential.

第２のアンプ１３２は、第１の系１０１に備えられたアンプである。第２のアンプ１３２は、第１の駆動回路１２１と、第２のモータ１４２と、第１のバッテリ１５１と、に接続する。第２のアンプ１３２は、第１の駆動回路１２１から供給される制御信号に基づいて動作し、第２のモータ１４２と、第１のバッテリ１５１との間の電流や電圧を調整する。例えば、第２のモータ１４２は、第２のモータ１４２と第１のバッテリ１５１の、どちらを高電位にするかを定める。 The second amplifier 132 is an amplifier provided in the first system 101. The second amplifier 132 is connected to the first drive circuit 121, the second motor 142, and the first battery 151. The second amplifier 132 operates based on the control signal supplied from the first drive circuit 121 and adjusts the current and voltage between the second motor 142 and the first battery 151. For example, the second motor 142 determines which of the second motor 142 and the first battery 151 is set to a high potential.

第３のアンプ１３３は、第２の系１０２に備えられたアンプである。第３のアンプ１３３は、第２の駆動回路１２２と、第１のモータ１４１と、第２のバッテリ１５２と、に接続する。第３のアンプ１３３は、第２の駆動回路１２２から供給される制御信号に基づいて動作し、第１のモータ１４１と、第２のバッテリ１５２との間の電流や電圧を調整する。例えば、第３のモータ１４３は、第１のモータ１４１と第２のバッテリ１５２の、どちらを高電位にするかを定める。 The third amplifier 133 is an amplifier provided in the second system 102. The third amplifier 133 is connected to the second drive circuit 122, the first motor 141, and the second battery 152. The third amplifier 133 operates based on the control signal supplied from the second drive circuit 122 and adjusts the current and voltage between the first motor 141 and the second battery 152. For example, the third motor 143 determines which of the first motor 141 and the second battery 152 is set to a high potential.

第４のアンプ１３４は、第２の系１０２に備えられたアンプである。第４のアンプ１３４は、第２の駆動回路１２２と、第２のモータ１４２と、第２のバッテリ１５２と、に接続する。第４のアンプ１３４は、第２の駆動回路１２２から供給される制御信号に基づいて動作し、第２のモータ１４２と、第２のバッテリ１５２との間の電流や電圧を調整する。例えば、第４のアンプ１３４は、第２のモータ１４２と第２のバッテリ１５２の、どちらを高電位にするかを定める。 The fourth amplifier 134 is an amplifier provided in the second system 102. The fourth amplifier 134 is connected to the second drive circuit 122, the second motor 142, and the second battery 152. The fourth amplifier 134 operates based on the control signal supplied from the second drive circuit 122 and adjusts the current and voltage between the second motor 142 and the second battery 152. For example, the fourth amplifier 134 determines which of the second motor 142 and the second battery 152 is set to a high potential.

第１のモータ１４１は、第１の系１０１に備えられたモータである。第１のモータ１４１は、互いに絶縁された２つの巻線を有する。例えば、第１のモータ１４１は、３相交流モータの各相を互いに絶縁された２重巻線により構成されている。２つの巻線は、それぞれ第１の巻線１４１１、第２の巻線１４１２とする。第１の巻線１４１１は、第１のアンプ１３１と接続している。また、第２の巻線１４１２は、第３のアンプ１３３と接続している。第１の巻線１４１１および第２の巻線１４１２は、トルクの出力用と回生用に、用途の変更が可能であり、互いに独立している。
第１のモータ１４１は、第１のバッテリ１５１および第２のバッテリ１５２から電力の供給を受け、駆動トルクを発生させる。また、第１のモータ１４１は、回生制御に基づき、電力を生成する。第１のモータ１４１の動作については、後に詳述する。 The first motor 141 is a motor provided in the first system 101. The first motor 141 has two windings that are insulated from each other. For example, the first motor 141 is configured by a double winding in which phases of a three-phase AC motor are insulated from each other. The two windings are a first winding 1411 and a second winding 1412, respectively. The first winding 1411 is connected to the first amplifier 131. The second winding 1412 is connected to the third amplifier 133. The first winding 1411 and the second winding 1412 can be used for torque output and regeneration, and are independent of each other.
The first motor 141 is supplied with electric power from the first battery 151 and the second battery 152 and generates drive torque. The first motor 141 generates electric power based on the regeneration control. The operation of the first motor 141 will be described in detail later.

第２のモータ１４２は、第２の系１０２に備えられたモータである。第１のモータ１４１と同様に、互いに絶縁された２つの巻線を有する。２つの巻線は、それぞれ第３の巻線１４１３、第４の巻線１４１４とする。第３の巻線１４１３は、第２のアンプ１３２と接続している。また、第４の巻線１４１４は、第４のアンプ１３４と接続している。第３の巻線１４１３および第４の巻線１４１４は、トルクの出力用と回生用に、用途の変更が可能であり、互いに独立している。
第２のモータ１４２は、第１のバッテリ１５１および第２のバッテリ１５２から電力の供給を受け、駆動トルクを発生させる。また、第２のモータ１４２は、回生制御に基づき、電力を生成する。第２のモータ１４２の動作については、後に詳述する。 The second motor 142 is a motor provided in the second system 102. Similar to the first motor 141, it has two windings insulated from each other. The two windings are a third winding 1413 and a fourth winding 1414, respectively. The third winding 1413 is connected to the second amplifier 132. The fourth winding 1414 is connected to the fourth amplifier 134. The third winding 1413 and the fourth winding 1414 can be used for torque output and regeneration, and are independent of each other.
The second motor 142 is supplied with electric power from the first battery 151 and the second battery 152 and generates drive torque. The second motor 142 generates electric power based on the regeneration control. The operation of the second motor 142 will be described in detail later.

第１のバッテリ１５１は、第１の系１０１に備えられ、電力を供給するバッテリである。典型的には、第１のバッテリ１５１は、電力の供給を受けることで充電可能な二次電池である。
第１のバッテリ１５１は、第１のアンプ１３１と、第２のアンプ１３２に接続している。第１のバッテリ１５１は、第１のアンプ１３１を介して、第１のモータ１４１との電力の授受を行う。また、第１のバッテリ１５１は、第２のアンプ１３２を介して、第２のモータ１４２との電力の授受を行う。 The first battery 151 is a battery that is provided in the first system 101 and supplies power. Typically, the first battery 151 is a secondary battery that can be charged by receiving power.
The first battery 151 is connected to the first amplifier 131 and the second amplifier 132. The first battery 151 exchanges power with the first motor 141 via the first amplifier 131. The first battery 151 transmits and receives power to and from the second motor 142 via the second amplifier 132.

第２のバッテリ１５２は、第２の系１０２に備えられ、電力を供給するバッテリである。典型的には、第２のバッテリ１５２は、電力の供給を受けることで充電可能な二次電池である。
第２のバッテリ１５２は、第３のアンプ１３３と、第４のアンプ１３４に接続している。第２のバッテリ１５２は、第３のアンプ１３３を介して、第１のモータ１４１との電力の授受を行う。また、第２のバッテリ１５２は、第４のアンプ１３４を介して、第２のモータ１４２との電力の授受を行う。 The second battery 152 is a battery that is provided in the second system 102 and supplies electric power. Typically, the second battery 152 is a secondary battery that can be charged by receiving power.
The second battery 152 is connected to the third amplifier 133 and the fourth amplifier 134. The second battery 152 exchanges power with the first motor 141 through the third amplifier 133. The second battery 152 transmits and receives power to and from the second motor 142 via the fourth amplifier 134.

次に、電動動力源装置１０の動作について説明する。図２は、電動動力源装置１０の第１のモータ１４１の動作と、第２のモータ１４２の動作、および電気の受け渡しのパターンの関係を表した図である。 Next, the operation of the electric power source device 10 will be described. FIG. 2 is a diagram showing the relationship between the operation of the first motor 141 of the electric power source apparatus 10, the operation of the second motor 142, and the pattern of electricity delivery.

まず、第１のモータ１４１および第２のモータ１４２ではトルクを出力し、それぞれのモータでは電力の回生を行わず、電気の受け渡しがない場合について説明する。すなわち、図２におけるパターン１である。図３は、第１のバッテリ１５１および第２のバッテリ１５２から電量の供給を受け、第１のモータ１４１と第２のモータがトルクを出力する場合の、電動動力源装置１０のブロック図である。 First, a description will be given of a case where the first motor 141 and the second motor 142 output torque, and each motor does not regenerate power and does not deliver electricity. That is, pattern 1 in FIG. FIG. 3 is a block diagram of the electric power source device 10 when the first motor 141 and the second motor output torque with the supply of electricity from the first battery 151 and the second battery 152. .

まず、第１の駆動回路１２１は、第１のアンプ１３１と、第２のアンプ１３２を制御する。
第１のアンプ１３１は、第１の駆動回路１２１の制御に基づき、第１のバッテリ１５１から第１のモータ１４１に電力が供給されるよう動作する。これにより、第１のモータ１４１の第１の巻線１４１１には、第１のアンプ１３１を介して、第１のバッテリ１５１から供給された電流が流れる。第１のモータ１４１は、供給された電流に基づいて駆動し、トルクを発生させる。
同様に、第２のアンプ１３２は、第１の駆動回路１２１の制御に基づき、第１のバッテリ１５１から第２のモータ１４２に電力が供給されるよう動作する。これにより、第２のモータ１４２の第３の巻線１４１３には、第２のアンプ１３２を介して、第１のバッテリ１５１から供給された電流が流れる。第２のモータ１４２は、供給された電流に基づいて駆動し、トルクを発生させる。 First, the first drive circuit 121 controls the first amplifier 131 and the second amplifier 132.
The first amplifier 131 operates so that electric power is supplied from the first battery 151 to the first motor 141 based on the control of the first drive circuit 121. As a result, the current supplied from the first battery 151 flows through the first winding 1411 of the first motor 141 via the first amplifier 131. The first motor 141 is driven based on the supplied current to generate torque.
Similarly, the second amplifier 132 operates so that electric power is supplied from the first battery 151 to the second motor 142 based on the control of the first drive circuit 121. As a result, the current supplied from the first battery 151 flows through the third winding 1413 of the second motor 142 via the second amplifier 132. The second motor 142 is driven based on the supplied current to generate torque.

なお、第１のセンサ１１１は、第１のアンプ１３１に流れる電流や電圧の値を取得し、第１の駆動回路１２１に取得した値を出力する。また、第２のセンサ１１２は、第２のアンプ１３２に流れる電流や電圧の値を取得し、第１の駆動回路１２１に取得した値を出力する。第１の駆動回路１２１は、供給された値に基づいて、第１のアンプ１３１および第２のアンプ１３２の動作状態を制御する。 Note that the first sensor 111 acquires the value of the current or voltage flowing through the first amplifier 131 and outputs the acquired value to the first drive circuit 121. Further, the second sensor 112 acquires the value of the current and voltage flowing through the second amplifier 132 and outputs the acquired value to the first drive circuit 121. The first drive circuit 121 controls the operation states of the first amplifier 131 and the second amplifier 132 based on the supplied value.

また、第２の駆動回路１２２は、第１のアンプ１３１と、第２のアンプ１３２を制御する。
第３のアンプ１３３は、第２の駆動回路１２２の制御に基づき、第２のバッテリ１５２から第１のモータ１４１に電力が供給されるよう動作する。これにより、第１のモータ１４１の第１の巻線１４１２には、第３のアンプ１３３を介して、第２のバッテリ１５２から供給された電流が流れる。第１のモータ１４１は、供給された電流に基づいて駆動し、トルクを発生させる。
同様に、第４のアンプ１３４は、第２の駆動回路１２２の制御に基づき、第２のバッテリ１５２から第２のモータ１４２に電力が供給されるよう動作する。これにより、第２のモータ１４２の第４の巻線１４１４には、第４のアンプ１３４を介して、第２のバッテリ１５２から供給された電流が流れる。第２のモータ１４２は、供給された電流に基づいて駆動し、トルクを発生させる。 The second drive circuit 122 controls the first amplifier 131 and the second amplifier 132.
The third amplifier 133 operates so that electric power is supplied from the second battery 152 to the first motor 141 based on the control of the second drive circuit 122. As a result, the current supplied from the second battery 152 flows through the first winding 1412 of the first motor 141 via the third amplifier 133. The first motor 141 is driven based on the supplied current to generate torque.
Similarly, the fourth amplifier 134 operates so that electric power is supplied from the second battery 152 to the second motor 142 based on the control of the second drive circuit 122. As a result, the current supplied from the second battery 152 flows through the fourth winding 1414 of the second motor 142 via the fourth amplifier 134. The second motor 142 is driven based on the supplied current to generate torque.

なお、第３のセンサ１１３は、第３のアンプ１３３に流れる電流や電圧の値を取得し、第２の駆動回路１２２に取得した値を出力する。また、第４のセンサ１１４は、第４のアンプ１３４に流れる電流や電圧の値を取得し、第２の駆動回路１２２に取得した値を出力する。第２の駆動回路１２２は、供給された値に基づいて、第３のアンプ１３３および第４のアンプ１３４の動作状態を制御する。 Note that the third sensor 113 acquires the value of the current and voltage flowing through the third amplifier 133 and outputs the acquired value to the second drive circuit 122. In addition, the fourth sensor 114 acquires the value of the current and voltage flowing through the fourth amplifier 134 and outputs the acquired value to the second drive circuit 122. The second drive circuit 122 controls the operation states of the third amplifier 133 and the fourth amplifier 134 based on the supplied value.

次に、第２のバッテリ１５２が偏減りしており、第１のバッテリ１５１から第２のバッテリ１５２を充電する場合について説明する。すなわち、図２におけるパターン２である。図４は、第１のバッテリ１５１の電力を用いて、第２のバッテリ１５２を充電する場合のブロック図である。 Next, the case where the second battery 152 is depleted and the second battery 152 is charged from the first battery 151 will be described. That is, pattern 2 in FIG. FIG. 4 is a block diagram in the case of charging the second battery 152 using the power of the first battery 151.

第１のモータ１４１および第２のモータ１４２が、第１のバッテリ１５１から電力を供給され、トルクを発生させる動作は、上記と同様である。 The operation in which the first motor 141 and the second motor 142 are supplied with power from the first battery 151 and generate torque is the same as described above.

第１の駆動回路１２１は、第１のアンプ１３１と、第２のアンプ１３２を制御する。
第１のアンプ１３１は、第１の駆動回路１２１の制御に基づき、第１のバッテリ１５１から第１のモータ１４１に電力が供給されるよう動作する。これにより、第１のモータ１４１の第１の巻線１４１１には、第１のアンプ１３１を介して、第１のバッテリ１５１から供給された電流が流れる。第１のモータ１４１は、供給された電流に基づいて駆動し、トルクを発生させる。
同様に、第２のアンプ１３２は、第１の駆動回路１２１の制御に基づき、第１のバッテリ１５１から第２のモータ１４２に電力が供給されるよう動作する。これにより、第２のモータ１４２の第３の巻線１４１３には、第２のアンプ１３２を介して、第１のバッテリ１５１から供給された電流が流れる。第２のモータ１４２は、供給された電流に基づいて駆動し、トルクを発生させる。 The first drive circuit 121 controls the first amplifier 131 and the second amplifier 132.
The first amplifier 131 operates so that electric power is supplied from the first battery 151 to the first motor 141 based on the control of the first drive circuit 121. As a result, the current supplied from the first battery 151 flows through the first winding 1411 of the first motor 141 via the first amplifier 131. The first motor 141 is driven based on the supplied current to generate torque.
Similarly, the second amplifier 132 operates so that electric power is supplied from the first battery 151 to the second motor 142 based on the control of the first drive circuit 121. As a result, the current supplied from the first battery 151 flows through the third winding 1413 of the second motor 142 via the second amplifier 132. The second motor 142 is driven based on the supplied current to generate torque.

また、第１のモータ１４１および第２のモータ１４１は、生成した電力を第２のバッテリ１５２に充電する。 In addition, the first motor 141 and the second motor 141 charge the generated battery to the second battery 152.

第２の駆動回路１２２は、第３のアンプ１３３と、第４のアンプ１３４を制御する。
第３のアンプ１３３は、第２の駆動回路１２２の回生制御に基づき、第２のバッテリ１５２側が、第１のモータ１４１に比べて電圧が低い状態にする。ここで、第１のモータ１４１は、第１のバッテリ１５１から供給された電力により駆動している。第１のモータ１４１の巻線１４１２では、第１のモータ１４１の駆動に基づいて、電力が生成される。第１のモータ１４１で生成された電力は、回生電力として第３のアンプ１３３を介して、第２のバッテリ１５２に充電される。
第４のアンプ１３４は、第２の駆動回路１２２の回生制御に基づき、第２のバッテリ１５２側が、第２のモータ１４２に比べて電圧が低い状態にする。ここで、第２のモータ１４２は、第１のバッテリ１５１から供給された電力により駆動している。第２のモータ１４２の巻線１４１４では、第２のモータ１４２の駆動に基づいて、電力が生成される。第２のモータ１４２で生成された電力は、回生電力として第４のアンプ１３４を介して、第２のバッテリ１５２に充電される。
これにより、第１のバッテリ１５１の電力を用いて、第２のバッテリ１５２を充電することができる。 The second drive circuit 122 controls the third amplifier 133 and the fourth amplifier 134.
Based on the regeneration control of the second drive circuit 122, the third amplifier 133 causes the second battery 152 side to be in a state where the voltage is lower than that of the first motor 141. Here, the first motor 141 is driven by the electric power supplied from the first battery 151. In the winding 1412 of the first motor 141, electric power is generated based on the driving of the first motor 141. The electric power generated by the first motor 141 is charged to the second battery 152 through the third amplifier 133 as regenerative electric power.
The fourth amplifier 134 makes the second battery 152 side have a lower voltage than the second motor 142 based on the regeneration control of the second drive circuit 122. Here, the second motor 142 is driven by the electric power supplied from the first battery 151. Electric power is generated in the winding 1414 of the second motor 142 based on the driving of the second motor 142. The electric power generated by the second motor 142 is charged to the second battery 152 through the fourth amplifier 134 as regenerative electric power.
Accordingly, the second battery 152 can be charged using the power of the first battery 151.

なお、第１のセンサ１１１は第１のアンプ１３１の動作状態を取得し、第２のセンサ１１２は第２のアンプ１３２の動作状態を取得し、第３のセンサ１１３は第３のアンプの動作状態を取得し、第４のセンサ１１４は第４のアンプ１３４の動作状態を取得する。第１のセンサ１１１および第２のセンサ１１２で取得された値は、第１の駆動回路１２１に供給され、第１の駆動回路１２１は、第１のアンプ１３１および第２のアンプ１３２の動作状態を制御する。第３のセンサ１１３および第４のセンサ１１４で取得された値は、第２の駆動回路１２２に供給され、第２の駆動回路１２２は、第３のアンプ１３３および第４のアンプ１３４の動作状態を制御する。 Note that the first sensor 111 acquires the operation state of the first amplifier 131, the second sensor 112 acquires the operation state of the second amplifier 132, and the third sensor 113 operates the operation of the third amplifier. The state is acquired, and the fourth sensor 114 acquires the operation state of the fourth amplifier 134. The values acquired by the first sensor 111 and the second sensor 112 are supplied to the first drive circuit 121, and the first drive circuit 121 operates the operating states of the first amplifier 131 and the second amplifier 132. To control. The values acquired by the third sensor 113 and the fourth sensor 114 are supplied to the second drive circuit 122, and the second drive circuit 122 operates the third amplifier 133 and the fourth amplifier 134. To control.

次に、第１のバッテリ１５１が偏減りしており、第２のバッテリ１５２から第１のバッテリ１５１を充電する場合について説明する。すなわち、図２におけるパターン３である。図５は、第２のバッテリ１５２の電力を用いて、第１のバッテリ１５１を充電する場合のブロック図である。 Next, a case where the first battery 151 is depleted and the first battery 151 is charged from the second battery 152 will be described. That is, pattern 3 in FIG. FIG. 5 is a block diagram in the case of charging the first battery 151 using the power of the second battery 152.

第２のバッテリ１５２の電力を用いて、第１のバッテリ１５１を充電する動作は、上記の、第１のバッテリ１５１の電力を用いて、第２のバッテリ１５２を充電する動作において、第１の系１０１と、第２の系１０２の動作を入れ替えれば良い。すなわち、以下の手順で行う。 The operation of charging the first battery 151 using the power of the second battery 152 is the same as the operation of charging the second battery 152 using the power of the first battery 151 described above. The operations of the system 101 and the second system 102 may be interchanged. That is, the following procedure is performed.

第２の駆動回路１２２は、第３のアンプ１３３と、第４のアンプ１３４を制御する。
第３のアンプ１３３は、第２の駆動回路１２２の制御に基づき、第２のバッテリ１５２から第１のモータ１４１に電力が供給されるよう動作する。これにより、第１のモータ１４１の第２の巻線１４１２には、第３のアンプ１３３を介して、第２のバッテリ１５２から供給された電流が流れる。第１のモータ１４１は、供給された電流に基づいて駆動し、トルクを発生させる。
同様に、第４のアンプ１３４は、第２の駆動回路１２２の制御に基づき、第２のバッテリ１５１から第２のモータ１４２に電力が供給されるよう動作する。これにより、第２のモータ１４２の第３の巻線１４１３には、第２のアンプ１３２を介して、第１のバッテリ１５１から供給された電流が流れる。第２のモータ１４２は、供給された電流に基づいて駆動し、トルクを発生させる。 The second drive circuit 122 controls the third amplifier 133 and the fourth amplifier 134.
The third amplifier 133 operates so that electric power is supplied from the second battery 152 to the first motor 141 based on the control of the second drive circuit 122. As a result, the current supplied from the second battery 152 flows through the second winding 1412 of the first motor 141 via the third amplifier 133. The first motor 141 is driven based on the supplied current to generate torque.
Similarly, the fourth amplifier 134 operates so that electric power is supplied from the second battery 151 to the second motor 142 based on the control of the second drive circuit 122. As a result, the current supplied from the first battery 151 flows through the third winding 1413 of the second motor 142 via the second amplifier 132. The second motor 142 is driven based on the supplied current to generate torque.

第１の駆動回路１２１は、第１のアンプ１３１と、第２のアンプ１３２を制御する。
第１のアンプ１３１は、第１の駆動回路１２１の回生制御に基づき、第１のバッテリ１５１側が、第１のモータ１４１に比べて電圧が低い状態にする。ここで、第１のモータ１４１は、第２のバッテリ１５２から供給された電力により駆動している。第１のモータ１４１の巻線１４１１では、第１のモータ１４１の駆動に基づいて、電力が生成される。第１のモータ１４１で生成された電力は、回生電力として第１のアンプ１３１を介して、第１のバッテリ１５１に充電される。
第２のアンプ１３２は、第１の駆動回路１２１の回生制御に基づき、第１のバッテリ１５１側が、第２のモータ１４２に比べて電圧が低い状態にする。ここで、第２のモータ１４２は、第２のバッテリ１５２から供給された電力により駆動している。第２のモータ１４２の巻線１４１３では、第２のモータ１４２の駆動に基づいて、電力が生成される。第２のモータ１４２で生成された電力は、回生電力として第２のアンプ１３２を介して、第１のバッテリ１５１に充電される。
これにより、第２のバッテリ１５２の電力を用いて、第１のバッテリ１５１を充電することができる。 The first drive circuit 121 controls the first amplifier 131 and the second amplifier 132.
The first amplifier 131 sets the voltage on the first battery 151 side to be lower than that of the first motor 141 based on the regeneration control of the first drive circuit 121. Here, the first motor 141 is driven by the electric power supplied from the second battery 152. In the winding 1411 of the first motor 141, electric power is generated based on the driving of the first motor 141. The electric power generated by the first motor 141 is charged to the first battery 151 through the first amplifier 131 as regenerative electric power.
The second amplifier 132 sets the voltage on the first battery 151 side to be lower than that of the second motor 142 based on the regeneration control of the first drive circuit 121. Here, the second motor 142 is driven by the electric power supplied from the second battery 152. Electric power is generated in the winding 1413 of the second motor 142 based on the driving of the second motor 142. The electric power generated by the second motor 142 is charged to the first battery 151 through the second amplifier 132 as regenerative electric power.
Thus, the first battery 151 can be charged using the power of the second battery 152.

なお、第１のセンサ１１１、第２のセンサ１１２、第３のセンサ１１３、第４のセンサ１１４が取得した値に基づいて、第１の駆動回路１２１や第２の駆動回路１２２の動作が制御されるのは、上記と同様である。 Note that the operations of the first drive circuit 121 and the second drive circuit 122 are controlled based on values acquired by the first sensor 111, the second sensor 112, the third sensor 113, and the fourth sensor 114. This is the same as described above.

次に、第１のバッテリ１５１と、第２のバッテリ１５２の両方を充電する場合について説明する。すなわち、図２におけるパターン４である。図６は、第１のバッテリ１５１と、第２のバッテリ１５２の両方を充電する場合のブロック図である。
このとき倒立二輪車は、坂道を下るなど、モータの動作によらず走行しているものとする。 Next, a case where both the first battery 151 and the second battery 152 are charged will be described. That is, it is the pattern 4 in FIG. FIG. 6 is a block diagram when charging both the first battery 151 and the second battery 152.
At this time, it is assumed that the inverted motorcycle is traveling regardless of the operation of the motor, such as going down a slope.

第１の駆動回路１２１は、第１のアンプ１３１と、第２のアンプ１３２を制御する。
第１のアンプ１３１は、第１の駆動回路１２１の回生制御に基づき、第１のバッテリ１５１側が、第１のモータ１４１に比べて電圧が低い状態にする。第１のモータ１４１の巻線１４１１では、倒立二輪車の走行による第１のモータ１４１の駆動に基づいて、電力が生成される。第１のモータ１４１で生成された電力は、回生電力として第１のアンプ１３１を介して、第１のバッテリ１５１に充電される。
第２のアンプ１３２は、第１の駆動回路１２１の回生制御に基づき、第１のバッテリ１５１側が、第２のモータ１４２に比べて電圧が低い状態にする。第２のモータ１４２の巻線１４１３では、倒立二輪車の走行による第２のモータ１４２の駆動に基づいて、電力が生成される。第２のモータ１４２で生成された電力は、回生電力として第２のアンプ１３２を介して、第１のバッテリ１５１に充電される。 The first drive circuit 121 controls the first amplifier 131 and the second amplifier 132.
The first amplifier 131 sets the voltage on the first battery 151 side to be lower than that of the first motor 141 based on the regeneration control of the first drive circuit 121. In the winding 1411 of the first motor 141, electric power is generated based on the driving of the first motor 141 by the traveling of the inverted motorcycle. The electric power generated by the first motor 141 is charged to the first battery 151 through the first amplifier 131 as regenerative electric power.
The second amplifier 132 sets the voltage on the first battery 151 side to be lower than that of the second motor 142 based on the regeneration control of the first drive circuit 121. In the winding 1413 of the second motor 142, electric power is generated based on the driving of the second motor 142 by the traveling of the inverted motorcycle. The electric power generated by the second motor 142 is charged to the first battery 151 through the second amplifier 132 as regenerative electric power.

第２の駆動回路１２２は、第３のアンプ１３３と、第４のアンプ１３４を制御する。
第３のアンプ１３３は、第２の駆動回路１２２の回生制御に基づき、第２のバッテリ１５２側が、第１のモータ１４１に比べて電圧が低い状態にする。第１のモータ１４１の巻線１４１２では、倒立二輪車の走行による第１のモータ１４１の駆動に基づいて、電力が生成される。第１のモータ１４１で生成された電力は、回生電力として第３のアンプ１３３を介して、第２のバッテリ１５２に充電される。
第４のアンプ１３４は、第２の駆動回路１２２の回生制御に基づき、第２のバッテリ１５２側が、第２のモータ１４２に比べて電圧が低い状態にする。第２のモータ１４２の巻線１４１４では、倒立二輪車の走行による第２のモータ１４２の駆動に基づいて、電力が生成される。第２のモータ１４２で生成された電力は、回生電力として第４のアンプ１３４を介して、第２のバッテリ１５２に充電される。
これにより、第１のバッテリ１５１および第２のバッテリ１５２では、回生電力により充電が行われる。 The second drive circuit 122 controls the third amplifier 133 and the fourth amplifier 134.
Based on the regeneration control of the second drive circuit 122, the third amplifier 133 causes the second battery 152 side to be in a state where the voltage is lower than that of the first motor 141. In the winding 1412 of the first motor 141, electric power is generated based on the driving of the first motor 141 by the traveling of the inverted motorcycle. The electric power generated by the first motor 141 is charged to the second battery 152 through the third amplifier 133 as regenerative electric power.
The fourth amplifier 134 makes the second battery 152 side have a lower voltage than the second motor 142 based on the regeneration control of the second drive circuit 122. In the winding 1414 of the second motor 142, electric power is generated based on the driving of the second motor 142 by the traveling of the inverted motorcycle. The electric power generated by the second motor 142 is charged to the second battery 152 through the fourth amplifier 134 as regenerative electric power.
As a result, the first battery 151 and the second battery 152 are charged with regenerative power.

これにより、電動動力源装置１０では電源系を分離したまま、第１のモータ１４１および第２のモータ１４２でトルクを発生させることや、電力を発生させることができる。したがって、第１のバッテリ１５１と、第２のバッテリ１５２の間で、電力を相互に受け渡すことができる。
電源系が分離しているため、たとえ一方の系のモータやバッテリに故障が発生した場合であっても、他方の系に故障が波及することはない。
一方のバッテリから供給される電力を用いて、第１のモータ１４１と、第２のモータ１４２の両方を駆動させることができることから、１つのバッテリが使用不能となった場合であっても、倒立二輪車は走行状態を維持することができる。 Thereby, in the electric power source device 10, torque can be generated by the first motor 141 and the second motor 142 while the power supply system is separated, and electric power can be generated. Therefore, electric power can be passed between the first battery 151 and the second battery 152.
Since the power supply system is separated, even if a failure occurs in the motor or battery of one system, the failure does not spread to the other system.
Since both the first motor 141 and the second motor 142 can be driven using the power supplied from one battery, even if one battery becomes unusable, it is inverted. The two-wheeled vehicle can maintain a running state.

なお、本発明は上記実施の形態に限られたものではなく、趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更することが可能である。例えば、第１のセンサ１１１と第２のセンサ１１２は、１つのセンサであっても良い。また、第３のセンサ１１３と第４のセンサ１１４は、１つのセンサであっても良い。 Note that the present invention is not limited to the above-described embodiment, and can be changed as appropriate without departing from the spirit of the present invention. For example, the first sensor 111 and the second sensor 112 may be one sensor. Further, the third sensor 113 and the fourth sensor 114 may be one sensor.

１０電動動力源装置
１０１第１の系
１０２第２の系
１１１第１のセンサ
１１２第２のセンサ
１１３第３のセンサ
１１４第４のセンサ
１２１第１の駆動回路
１２２第２の駆動回路
１３１第１のアンプ
１３２第２のアンプ
１３３第３のアンプ
１３４第４のアンプ
１４１第１のモータ
１４２第２のモータ
１５１第１のバッテリ
１５２第２のバッテリ
１４１１第１の巻線
１４１２第２の巻線
１４１３第３の巻線
１４１４第４の巻線
２０１第１のモータ
２０２第２のモータ
２１１第１のバッテリ
２１２第２のバッテリ
２２１第１のアンプ
２２２第２のアンプ DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Electric power source device 101 1st system 102 2nd system 111 1st sensor 112 2nd sensor 113 3rd sensor 114 4th sensor 121 1st drive circuit 122 2nd drive circuit 131 1st Amplifier 132 second amplifier 133 third amplifier 134 fourth amplifier 141 first motor 142 second motor 151 first battery 152 second battery 1411 first winding 1412 second winding 1413 3rd winding 1414 4th winding 201 1st motor 202 2nd motor 211 1st battery 212 2nd battery 221 1st amplifier 222 2nd amplifier

Claims

An electric power source device having a plurality of systems,
Each system is
A battery for transferring power,
When two or more independent windings that can be changed for output and regeneration are used, and when power is supplied from the battery of the own system or another system, drive torque is output and regeneration control is performed Includes a motor that generates power,
A drive circuit for controlling transfer of power of the battery and the motor,
The motor generates electric power when the other winding operates for regeneration when one winding operates for output and power is supplied from the battery of one system to output driving torque. An electric power source device that charges the battery of the other system.