JP2013090511A - Power control unit - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、二次電池から交流負荷への給電と、充電用の電源から二次電池への充電とを行う電力制御装置に関する。 The present invention relates to a power control apparatus that performs power feeding from a secondary battery to an AC load and charging of the secondary battery from a charging power source.
特許文献1は、交流モータの巻線を利用して充電装置を構成することを開示している。特許文献2は、充電用の交流電源と三相のインバータ回路との間に充電用のリアクトルを付加して充電用の昇圧型電力変換回路を構成することを開示している。 Patent Document 1 discloses that a charging device is configured using windings of an AC motor. Patent Document 2 discloses that a charging reactor is added between an AC power supply for charging and a three-phase inverter circuit to constitute a boosting power conversion circuit for charging.
特許文献1,2に記載の従来技術では、充電装置の機能を有するように、交流モータなどの電動機を構成している。このように電動機が充電装置の機能を有する場合、充電装置と電動機の一部の回路を共有して、構成を簡素化している。しかしながら、単に回路を共有すると、スイッチング手段のスイッチング動作が制約を受け、効率よく充電できない問題がある。 In the prior art described in Patent Literatures 1 and 2, an electric motor such as an AC motor is configured to have the function of a charging device. When the electric motor has the function of the charging device as described above, a part of the circuit of the charging device and the electric motor is shared to simplify the configuration. However, if the circuit is simply shared, there is a problem that the switching operation of the switching means is restricted and charging cannot be performed efficiently.
そこで、本発明は前述の問題点を鑑みてなされたものであり、充電機能を有する交流負荷に用いられ、効率よく二次電池に電力を供給することができる電力制御装置を提供することを目的とする。 Accordingly, the present invention has been made in view of the above-described problems, and an object thereof is to provide a power control device that can be used for an AC load having a charging function and can efficiently supply power to a secondary battery. And
本発明は前述の目的を達成するために以下の技術的手段を採用する。 The present invention employs the following technical means in order to achieve the aforementioned object.
請求項1に記載の発明では、二次電池(12)と、
交流電力によって作動する交流負荷(11)と、
二次電池を充電するために、交流電源(14)からの交流電力を直流電力に変換して、二次電池に供給する充電部(33)と、を含み、
充電部と交流負荷とは、一部の回路が共用されており、
共用されている回路は、複数のスイッチング手段(21〜23)と、各スイッチング手段を個別に駆動するためのドライブ回路(50,60)とを備え、
複数のスイッチング手段には、交流負荷を駆動する場合、および二次電池を充電するために昇圧する場合の両方の場合に機能する共用のスイッチング手段が含まれ、
共用の共用スイッチング手段(23)を駆動するための共用ドライブ回路(60)は、共用スイッチング手段のオン時間が、他のドライブ回路(50)による他のスイッチング手段のオン時間よりも長くなるように構成されていることを特徴とする電力制御装置である。
In invention of Claim 1, a secondary battery (12),
AC load (11) operated by AC power;
A charging unit (33) for converting AC power from the AC power source (14) to DC power and supplying the secondary battery to charge the secondary battery,
A part of the circuit is shared between the charging part and the AC load.
The shared circuit includes a plurality of switching means (21 to 23) and drive circuits (50, 60) for individually driving the switching means,
The plurality of switching means include a common switching means that functions both when driving an AC load and when boosting to charge a secondary battery,
In the shared drive circuit (60) for driving the shared switching means (23), the ON time of the shared switching means is longer than the ON time of the other switching means by the other drive circuit (50). The power control apparatus is configured.
請求項1に記載の発明に従えば、充電部と交流負荷とは、一部の回路が共用されている。共用されている回路を構成する複数のスイッチング手段には、交流負荷を駆動する場合、および二次電池を充電するために昇圧する場合の両方の場合に機能する共用スイッチング手段が含まれる。そして共用スイッチング手段を駆動するための共用ドライブ回路は、共用スイッチング手段のオン時間が、他のドライブ回路による他のスイッチング手段のオン時間よりも長くなるように構成されている。共用スイッチング手段のオン時間を長くすることによって、二次電池に充電する時間を長くすることができる。既存のドライブ回路では、スイッチング手段のオン時間の制約などによって充分な充電ができないという問題があるが、本発明ではスイッチング手段の制約を少なくすることができる。これによって効率よく二次電池に電力を供給することができる。 According to the first aspect of the present invention, a part of the circuit is shared between the charging unit and the AC load. The plurality of switching means constituting the shared circuit include shared switching means that function both when driving an AC load and when boosting the secondary battery for charging. The shared drive circuit for driving the shared switching means is configured such that the ON time of the shared switching means is longer than the ON time of the other switching means by other drive circuits. By extending the ON time of the shared switching means, the time for charging the secondary battery can be extended. In the existing drive circuit, there is a problem that sufficient charging cannot be performed due to the restriction of the ON time of the switching means. However, in the present invention, the restriction of the switching means can be reduced. As a result, power can be efficiently supplied to the secondary battery.
また請求項2に記載の発明では、共用ドライブ回路は、共用スイッチング手段をオンするための電力を供給する電源(61)を含むことを特徴とする。 According to a second aspect of the present invention, the shared drive circuit includes a power supply (61) for supplying electric power for turning on the shared switching means.
請求項2に記載の発明に従えば、共用ドライブ回路は、共用スイッチング手段をオンするための電力を供給する電源を含む。したがって共用スイッチング手段のオンオフを制御することができる。これによって二次電池をさらに効率よく充電することができる。 According to the second aspect of the present invention, the shared drive circuit includes a power source that supplies power for turning on the shared switching means. Therefore, on / off of the shared switching means can be controlled. As a result, the secondary battery can be charged more efficiently.
さらに請求項3に記載の発明では、各ドライブ回路は、ブートストラップ回路(50)をそれぞれ含み、
共用ドライブ回路におけるブートストラップ回路は、ブートストラップ用のコンデンサ(51)の容量、およびブートストラップ用のダイオード(54)の電流許容量が、他のドライブ回路におけるブートストラップ用のコンデンサおよびダイオードよりも大きいことを特徴とする。
Furthermore, in the invention according to claim 3, each drive circuit includes a bootstrap circuit (50),
In the bootstrap circuit in the shared drive circuit, the capacity of the bootstrap capacitor (51) and the current capacity of the bootstrap diode (54) are larger than the bootstrap capacitors and diodes in the other drive circuits. It is characterized by that.
請求項3に記載の発明に従えば、共用ドライブ回路におけるブートストラップ回路は、ブートストラップ用のコンデンサの容量、およびブートストラップ用のダイオードの電流許容量が他のドライブ回路よりも大きい。したがって、共用ドライブ回路におけるブートストラップ回路によって、より長く共用スイッチング手段をオンすることができる。したがって効率よく二次電池に電力を供給することができる。 According to the third aspect of the present invention, the bootstrap circuit in the shared drive circuit has a larger capacity of the bootstrap capacitor and a current allowable amount of the bootstrap diode than other drive circuits. Therefore, the shared switching means can be turned on for a longer time by the bootstrap circuit in the shared drive circuit. Therefore, power can be efficiently supplied to the secondary battery.
さらに請求項4に記載の発明では、複数のスイッチング手段は、モジュール化されていることを特徴とする。 Furthermore, the invention according to claim 4 is characterized in that the plurality of switching means are modularized.
請求項4に記載の発明に従えば、複数のスイッチ手段は、モジュール化されている。これによって構成を簡略化することができる。 According to the invention of claim 4, the plurality of switch means are modularized. Thereby, the configuration can be simplified.
なお、前述の各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示す一例である。 In addition, the code | symbol in the bracket | parenthesis of each above-mentioned means is an example which shows a corresponding relationship with the specific means as described in embodiment mentioned later.
以下、図面を参照しながら本発明を実施するための形態を、複数の形態について説明する。各実施形態で先行する実施形態で説明している事項に対応している部分には同一の参照符を付すか、または先行の参照符号に一文字追加し、重複する説明を略する場合がある。また各実施形態にて構成の一部を説明している場合、構成の他の部分は、先行して説明している実施形態と同様とする。各実施形態で具体的に説明している部分の組合せばかりではなく、特に組合せに支障が生じなければ、実施形態同士を部分的に組合せることも可能である。 Hereinafter, a plurality of embodiments for carrying out the present invention will be described with reference to the drawings. In some embodiments, portions corresponding to the matters described in the preceding embodiments may be given the same reference numerals, or one letter may be added to the preceding reference numerals, and overlapping descriptions may be omitted. In addition, when a part of the configuration is described in each embodiment, the other parts of the configuration are the same as those of the embodiment described in advance. In addition to the combination of parts specifically described in each embodiment, the embodiments may be partially combined as long as the combination does not hinder the combination.
(第1実施形態)
本発明の第1実施形態に関して、図1〜図5を用いて説明する。図1は、本発明を適用した第1実施形態に係る電力制御装置10を示すブロック図である。図2は、電力制御装置10の他のリレー状態を示すブロック図である。図1は、三相回転電動機11を駆動するときのリレー状態を示す。図2は、二次電池12を充電するときのリレー状態を示す。
(First embodiment)
A first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 1 is a block diagram showing a
電力制御装置10は、車両に搭載され、直流電力を供給する二次電池12を備える。二次電池12は、充電可能な電池であって、例えばリチウムイオン電池である。二次電池12の定格電圧は、例えば200Vである。
The
電力制御装置10は、二次電池12から供給される直流電力を交流電力に変換するインバータ回路13を備える。インバータ回路13は、複数のスイッチングアーム21〜23を備える。この実施形態では、3つのスイッチングアーム21〜23を備える。インバータ回路13は、三相電力変換回路である。各スイッチングアーム21〜23は、直列接続されたハイサイドのアーム素子21a〜23aとローサイドのアーム素子21b〜23bとにより構成される。各アーム素子21a〜23a,21b〜23bは、IGBT(絶縁ゲート型バイポーラトランジスタ)素子である。それぞれのアーム素子21a〜23a,21b〜23bは、トランジスタ素子と、トランジスタ素子に並列接続された逆方向ダイオードとで表すことができる。スイッチングアーム21〜23のそれぞれは、両端に直流入出力端子をもち、ローサイドのアーム素子21b〜23bとハイサイドのアーム素子21a〜23aの間に交流入出力端子をもつ。スイッチングアーム21〜23は互いに並列に配置されている。インバータ回路13は、直交双方向の電力変換が可能なAC−DC電力変換回路である。
The
電力制御装置10は、インバータ回路13から供給される交流電力により作動する三相回転電動機11を備える。三相回転電動機11は、車両に搭載された圧縮機等の補機を駆動するための補機用のモータである。三相回転電動機11は、多相の交流負荷とも呼ばれる。
The
電力制御装置10は、二次電池12を充電するための交流電力を供給する交流電源14に接続される。交流電源14は、外部電源とも呼ばれる。交流電源14は、電圧の最大値Vacmaxがたとえば二次電池12の定格電圧VBより高い交流電力を供給する。例えば、交流電源14は、Vrms200Vを供給し、電圧の最大値Vacmaxは約282Vである。また交流電源は、商用のVrms100Vであってもよい。交流電源14は、単相交流電力を供給する。交流電源14は、地域の配電網から供給される商用電源、または住宅等に設置された発電機から供給される自家電源である。
The
電力制御装置10と交流電源14とは、入力フィルタ15を介して接続されている。入力フィルタ15は、ソケットまたはプラグを備えており、使用者によって断続可能に構成されている。使用者が入力フィルタ15に交流電源14を接続すると、電力制御装置10は、交流電源14から二次電池12を充電する充電モードとなる。交流電源14は、インバータ回路13の3つのスイッチングアーム21〜23のうちの一部のスイッチングアーム21,22だけに接続されている。この一部のスイッチングアーム21,22は、2つの第1スイッチングアーム21,22からなる。
The
電力制御装置10は、インバータ回路13の一部を構成する第1スイッチングアーム21,22を含んで構成された第1電力変換回路31を備える。第1電力変換回路31は、インバータ回路13の一部を構成する第1スイッチングアーム21,22を含んで構成されている。第1電力変換回路31は、交流電源14から供給される交流電力を直流電力に変換する交直双方向の電力変換回路である。第1電力変換回路31は、AC−DC電力変換回路、または整流回路とも呼ぶことができる。第1電力変換回路31は、全波整流された出力電圧Vrを出力する。
The
電力制御装置10は、インバータ回路13には属さない第3スイッチングアーム24を備える。第3スイッチングアーム24は、直列接続されたハイサイドのアーム素子24aとローサイドのアーム素子24bとにより構成される。第2スイッチングアーム23と第3スイッチングアーム24との間には、リアクトル25が設けられている。第2スイッチングアーム23と、第3スイッチングアーム24と、リアクトル25とは、第2電力変換回路32を構成する。第2電力変換回路32は、Hブリッジ型の昇降圧型チョッパ回路である。第2スイッチングアーム23はリアクトル25に対して昇圧型のスイッチングアームを提供する。第3スイッチングアーム24はリアクトル25に対して降圧型のスイッチングアームを提供する。第2電力変換回路32は、第1電力変換回路31から供給される直流電力を昇圧または降圧する。第2電力変換回路32は、電圧を昇降圧することが可能なコンバータ回路、または直流電力の変換が可能なDC−DC電力変換回路とも呼ぶことができる。
The
電力制御装置10は、平滑コンデンサ26を備える。平滑コンデンサ26は、二次電池12と第2電力変換回路32との間に設けられている。平滑コンデンサ26は、駆動モードにおいては、第2電力変換回路32の直流端子間に並列接続された入力コンデンサとなる。一方、平滑コンデンサ26は、充電モードにおいては、昇圧チョッパ回路としての第2電力変換回路32の出力を平滑化する出力コンデンサとなる。
The
電力制御装置10は、複数のリレー41,42を備える。複数のリレー41,42は、二次電池12と、複数のスイッチングアーム21〜24と、三相回転電動機11と、交流電源14との間の接続状態を切替える回路切替手段を提供している。回路切替手段は、上記接続状態を、二次電池12と三相回転電動機11との間においてインバータ回路13が構成される接続状態と、交流電源14と二次電池12との間において第1電力変換回路31と第2電力変換回路32とを含む充電回路(充電部)33が構成される接続状態とに切替える。回路切替手段は、交流電源14が接続されない駆動モードの場合に、二次電池12から三相回転電動機11へ給電するインバータ回路13を構成するように、二次電池12と、複数のスイッチングアーム21〜24と、三相回転電動機11とを接続する。また、回路切替手段は、交流電源14が接続された充電モードの場合に、交流電源14から二次電池12へ充電する第1電力変換回路31と第2電力変換回路32とを構成するように、二次電池12と、複数のスイッチングアーム21〜24と、交流電源14とを接続する。
The
負荷リレー41は、三相回転電動機11とインバータ回路13との間に設けられた第1スイッチ41aと、第2スイッチ41bとを備える。負荷リレー41は、二次電池12によって三相回転電動機11を駆動する駆動モードと、交流電源14によって二次電池12を充電する充電モードとを切り替えるように、回路を開閉する。図2に示す状態は、充電モードであり、負荷リレー41が開いている。図1に示す駆動モードでは、負荷リレー41が閉じる。負荷リレー41は、三相回転電動機11の2つの相(U相、W相)にだけスイッチを備え、残るひとつの相(V相)にはスイッチを備えない。
The
第2スイッチ41bは、第2電力変換回路32を構成する第2スイッチングアーム23に接続されている。よって、第2電力変換回路32を構成する第2スイッチングアーム23と三相回転電動機11との間には、二次電池12から三相交流電機に給電するときに閉じられ、交流電源14から二次電池12に充電するときに開かれる第2スイッチ41bが設けられている。この構成によると、第2スイッチングアーム23が充電回路33の第2電力変換回路32として利用される場合には、第2スイッチ41bが開かれる。このため、第2スイッチングアーム23のスイッチングに伴うノイズが三相回転電動機11へ伝達されることを阻止することができる。
The
切替リレー42は、二次電池12の正極端子とインバータ回路13の正極側直流端子との間に設けられた第3スイッチ42aと、二次電池12の正極端子と第2スイッチングアーム23の交流端子との間に設けられた第4スイッチ42bとを備える。第3スイッチ42aは、二次電池12とリアクトル25との接続部よりもインバータ回路13側に設けられている。第4スイッチ42bは、リアクトル25と直列接続されている。切替リレー42は、駆動モードと充電モードとを切替えるように回路を開閉する。駆動モードにおいては図1に示すように、第3スイッチ42aが閉じ、第4スイッチ42bが開く。充電モードにおいては図2に示すように、第3スイッチ42aが開き、第4スイッチ42bが閉じる。また、充電モードにおいては昇圧モードと降圧モードとを切替えるように回路を開閉することもできる。
The switching
電力制御装置10は、制御装置80を備える。制御装置80は、スイッチングアームを構成する各アーム素子21a〜24a,21b〜24b、各リレー41,42を制御する。電力制御装置10は、交流電源14から供給される交流電流Iacを検出する電流センサ(図示せず)と、交流電源14から供給される交流電圧Vacを検出する電圧センサ(図示せず)と、二次電池12の電圧VBを検出する電圧センサ(図示せず)とを備える。制御装置80と、複数のセンサとは、電力制御装置10の制御システムを構成している。
The
制御装置80は、コンピュータによって読み取り可能な記憶媒体を備えるマイクロコンピュータによって提供される。記憶媒体は、コンピュータによって読み取り可能なプログラムを格納している。記憶媒体は、メモリによって提供されうる。
The
制御装置80は、充電モードにあるとき、図2に示すように、第3スイッチ42aを開き、第4スイッチ42bを閉じる。制御装置80は、交流電圧Vacを全波整流し、出力電圧Vrを供給するように第1スイッチングアーム21,22を制御する。制御装置80は、出力電圧Vrを、二次電池12を充電するための電圧、例えば電圧VBに変換するように、第2スイッチングアーム23と第3スイッチングアーム24とを制御する。この結果、Vr<VBのとき、第2電力変換回路32は昇圧型チョッパ回路として制御され、Vr>VBのとき、第2電力変換回路32は降圧型チョッパ回路として制御される。
When in the charging mode, the
図3は、図1に示す電力制御装置10の一部を拡大して示すブロック図である。図3では、図1にて図示を省略していたドライブ回路50を追加して示している。ドライブ回路50は、インバータ回路13を構成する全てのスイッチングアーム21〜23に個別に設けられている。図3に示すドライブ回路は、第1スイッチングアーム21,22に設けられる第1ドライブ回路50である。
FIG. 3 is an enlarged block diagram showing a part of the
第1ドライブ回路50は、ブートストラップ回路であって、ドライブ用コンデンサ51、ドライブIC(Integrated Circuit)52、ドライブ用抵抗53、ドライブ用ダイオード54、およびドライブ用電源55を含んでいる。ブートストラップ回路とは、ハイサイド側のスイッチング素子の駆動に必要な正電圧を生成することができる回路である。第1ドライブ回路50は、ドライブ用コンデンサ51に充電して、ドライブIC52を駆動して、ハイサイドのアーム素子をスイッチングさせる。そして、充電を行うために、ローサイドのアーム素子をONして、図3中の矢印で示す経路をつくる。ここで、ドライブ用ダイオード54は、逆方向に電流が流れることを防ぐダイオードである。またドライブ用抵抗53は、ドライブ用コンデンサ51に流れる電流を調整するための抵抗である。またドライブ用電源55は、ドライブ用コンデンサ51を充電するための電源である。
The
図4は、図1に示す電力制御装置10の一部を拡大して示すブロック図である。図3では、図1にて図示を省略していたドライブ回路60を追加して示している。図4に示すドライブ回路60は、第2スイッチングアーム23に設けられる第2ドライブ回路60である。
FIG. 4 is an enlarged block diagram showing a part of the
第2ドライブ回路60は、第2スイッチングアーム23のハイサイドのアーム素子23aを常時オンできるように、電源として絶縁電源61を有する。換言すると、三相回転電動機11用と、充電用で共用するスイッチング手段の中で、第2スイッチングアーム23のハイサイドのアーム素子23aを動作させるためのドライブIC62に、絶縁電源61を使ってスイッチングに用いるON/OFF信号を作るための電源を供給する。これによって、図3で示す第1ドライブ回路50では、ブートストラップ充電を行うために、図3のローサイドのアーム素子をオンする期間が必要であるのに対し、図4に示す第2ドライブ回路60では、ローサイドのアーム素子23bをオンしなくても常時、ハイサイドのアーム素子23aをオンすることができる。したがってアーム素子などのスイッチング手段の制約を受けることなく、効率よく充電をすることができ、かつ、昇圧を伴う充電もすることができるようになる。
The
図5は、電力制御装置10を構成するスイッチングアーム21〜24をモジュール化した一例を示す回路図である。図5に示すように、電力制御装置10を構成するスイッチングアーム21〜24をモジュールにして、三相回転電動機11の駆動と二次電池12の充電との両立させる素子を構成することができる。ここでモジュール化とは、スイッチングアーム21〜24などの半導体素子を、1つにパッケージ化することである。したがって、モジュール化する、個別に扱うよりも取扱が容易となる。
FIG. 5 is a circuit diagram showing an example in which the switching
またスイッチングアーム21〜24は発熱するので冷却する必要があるが、発熱する素子をモジュール化しているので、冷却する場合にはモジュールを冷却することによって、スイッチングアーム21〜24を冷却することができる。これによって冷却箇所をまとめることができるので、冷却効率を向上することができる。
Since the switching
以上説明したように本実施形態の充電部と三相回転電動機11とは、一部の回路が共用されている。共用されている回路を構成する複数のスイッチング手段であるスイッチングアーム21〜24には、三相回転電動機11を駆動する場合、および二次電池12を充電するために昇圧する場合の両方の場合に機能する共用スイッチング手段として第2スイッチングアーム23が含まれている。そして第2スイッチングアーム23を駆動するための共用ドライブ回路である第2ドライブ回路60は、第2スイッチングアーム23のハイサイドのアーム素子23aのオン時間が、第1ドライブ回路50によるオン時間よりも長くなるように構成されている。第2スイッチングアーム23のオン時間を長くすることによって、二次電池12に充電する時間を長くすることができる。既存のドライブ回路では、第2スイッチングアーム23のオン時間の制約などによって充分な充電ができないという問題があるが、本実施形態では第2スイッチングアーム23の制約を少なくすることができる。これによって効率よく二次電池12に電力を供給することができる。
As described above, a part of the circuit is shared by the charging unit and the three-
また本実施形態では、第2ドライブ回路60は、第2スイッチングアーム23をオンするための電力を供給する絶縁電源61を含む。したがって第2スイッチングアーム23のオンオフを制御することができる。これによって二次電池12をさらに効率よく充電することができる。
In the present embodiment, the
さらに本実施形態では、複数のスイッチングアームは、モジュール化されている。これによって構成を簡略化することができる。 Furthermore, in this embodiment, the plurality of switching arms are modularized. Thereby, the configuration can be simplified.
(第2実施形態)
次に、本発明の第2実施形態に関して、図6を用いて説明する。図6は、第2ドライブ回路60Aを示す回路図である。本実施形態では、前述の第1実施形態とは第2ドライブ回路60Aの構成が異なる点に特徴を有する。
(Second Embodiment)
Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 6 is a circuit diagram showing the
本実施形態の第2ドライブ回路60Aでは、絶縁電源61を絶縁トランス70で構成している。絶縁トランス70の一次側にはスイッチング素子(図示せず)が設けられ、スイッチング素子がオン時にトランスの1次側にエネルギーを蓄積し、オフ時に2次側巻き線から放出したエネルギーを整流ダイオード71と平滑コンデンサ72で半波整流される。これによって第2スイッチングアーム23のオンオフを制御することができる。したがって前述の第1実施形態と同様に、二次電池12をさらに効率よく充電することができる。
In the
(その他の実施形態)
以上、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明は上述した実施形態に何ら制限されることなく、本発明の主旨を逸脱しない範囲において種々変形して実施することが可能である。
(Other embodiments)
The preferred embodiments of the present invention have been described above, but the present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications can be made without departing from the spirit of the present invention.
上記実施形態の構造は、あくまで例示であって、本発明の範囲はこれらの記載の範囲に限定されるものではない。本発明の範囲は、特許請求の範囲の記載によって示され、さらに特許請求の範囲の記載と均等の意味及び範囲内での全ての変更を含むものである。 The structure of the said embodiment is an illustration to the last, Comprising: The scope of the present invention is not limited to the range of these description. The scope of the present invention is indicated by the description of the scope of claims, and further includes meanings equivalent to the description of the scope of claims and all modifications within the scope.
前述の第1実施形態では、第2ドライブ回路60は、絶縁電源61を用いる構成であったが、このような構成に限るものではなく、たとえば第2ドライブ回路60は第1ドライブ回路50と同様に構成してもよい。この場合、ハイサイドのアーム素子のオン時間が、第1ドライブ回路50よりも長くなるように各素子の設定値を調整する。具体的には、ドライブ用コンデンサ51とドライブ用ダイオードの電流許容量を、第1ドライブ回路50よりも大きい値の素子を用いて、短い時間でも充電できるようにしたり、ドライブICの消費電力を少ないものに変更したりする。これによって、第1実施形態の第2ドライブ回路60のように、ハイサイドのアーム素子を常時オンにはできないが、ハイサイドのアーム素子のオン期間を増やすことができるので、スイッチング手段の制約を減らすことが可能である。
In the first embodiment described above, the
また例えば、三相回転電動機11は、車両の走行用動力源としての主動力モータでもよい。三相回転電動機11は、電動機としての機能に加えて、さらに発電機としても機能できる発電電動機でもよい。
Further, for example, the three-phase rotary
10…電力制御装置
11…三相回転電動機(交流負荷)
12…二次電池
14…交流電源
22…第1スイッチングアーム(スイッチング手段)
23…第2スイッチングアーム(共用スイッチング手段)
24…第3スイッチングアーム(スイッチング手段)
25…リアクトル
26…平滑コンデンサ
33…充電回路(充電部)
50…第1ドライブ回路(他のドライブ回路,ブートストラップ回路)
51…ドライブ用コンデンサ(ブートストラップ用のコンデンサ)
54…ドライブ用ダイオード(ブートストラップ用のダイオード)
60…第2ドライブ回路(共用ドライブ回路)
61…絶縁電源(電源)
DESCRIPTION OF
12 ...
23 ... 2nd switching arm (common switching means)
24. Third switching arm (switching means)
25 ...
50 ... 1st drive circuit (other drive circuit, bootstrap circuit)
51 ... Drive capacitor (bootstrap capacitor)
54 ... Drive diode (bootstrap diode)
60 ... Second drive circuit (shared drive circuit)
61. Insulated power supply
Claims (4)
交流電力によって作動する交流負荷(11)と、
前記二次電池を充電するために、交流電源(14)からの交流電力を直流電力に変換して、前記二次電池に供給する充電部(33)と、を含み、
前記充電部と前記交流負荷とは、一部の回路が共用されており、
共用されている前記回路は、複数のスイッチング手段(21〜23)と、前記各スイッチング手段を個別に駆動するためのドライブ回路(50,60)とを備え、
前記複数のスイッチング手段には、前記交流負荷を駆動する場合、および前記二次電池を充電するために昇圧する場合の両方の場合に機能する共用のスイッチング手段が含まれ、
前記共用の共用スイッチング手段(23)を駆動するための共用ドライブ回路(60)は、前記共用スイッチング手段のオン時間が、他のドライブ回路(50)による他のスイッチング手段のオン時間よりも長くなるように構成されていることを特徴とする電力制御装置。 A secondary battery (12);
AC load (11) operated by AC power;
A charging unit (33) for converting AC power from an AC power source (14) to DC power and supplying the secondary battery to charge the secondary battery;
The charging unit and the AC load share a part of the circuit,
The shared circuit includes a plurality of switching means (21 to 23) and drive circuits (50, 60) for individually driving the switching means,
The plurality of switching means include a common switching means that functions both when driving the AC load and when boosting the secondary battery for charging,
In the shared drive circuit (60) for driving the shared switching means (23), the ON time of the shared switching means is longer than the ON time of the other switching means by the other drive circuit (50). It is comprised as follows. The power control apparatus characterized by the above-mentioned.
前記共用ドライブ回路における前記ブートストラップ回路は、ブートストラップ用のコンデンサ(51)の容量、およびブートストラップ用のダイオード(54)の電流許容量が、他のドライブ回路におけるブートストラップ用の前記コンデンサおよび前記ダイオードよりも大きいことを特徴とする請求項1に記載の電力制御装置。 Each of the drive circuits includes a bootstrap circuit (50),
In the bootstrap circuit in the shared drive circuit, the capacity of the capacitor for bootstrap (51) and the current allowable amount of the diode for bootstrap (54) are such that the capacitor for bootstrap in the other drive circuit and the The power control device according to claim 1, wherein the power control device is larger than the diode.
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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- 2011-10-20 JP JP2011231057A patent/JP2013090511A/en active Pending
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