JP2015106979A - Switching control device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、直流電源からの電力を変換して負荷に供給するためのスイッチング装置を制御するスイッチング制御装置に関する。 The present invention relates to a switching control device that controls a switching device for converting electric power from a DC power source and supplying the power to a load.
従来では、インバータの制御装置において、複数のキャリア周波数を不規則に使用することによって、インバータが発生するノイズを特定の周波数に集中させないようにする技術として特許文献1が開示されている。 Conventionally, Patent Document 1 is disclosed as a technique for preventing noise generated by an inverter from being concentrated on a specific frequency by irregularly using a plurality of carrier frequencies in an inverter control device.
しかしながら、上述した従来のインバータの制御装置では、インバータから発生するノイズに対しては効果があるものの、インバータに電気的に接続さている部品によってはノイズが却って悪化してしまうという問題点があった。 However, although the conventional inverter control device described above is effective against noise generated from the inverter, there is a problem in that the noise is worsened depending on the components electrically connected to the inverter. .
そこで、本発明は、上述した実情に鑑みて提案されたものであり、インバータに電気的に接続された部品のノイズについても抑制することのできるスイッチング制御装置を提供することを目的とする。 Therefore, the present invention has been proposed in view of the above-described circumstances, and an object of the present invention is to provide a switching control device that can also suppress noise of components electrically connected to an inverter.
上述した課題を解決するために、本発明は、所定の周波数範囲内に設定された複数のキャリア周波数の中から使用するキャリア周波数を選択するキャリア周波数拡散モードを実行する。そして、このキャリア周波数拡散モードでは、複数のキャリア周波数のうち低周波側のキャリア周波数を選択する選択割合が、高周波側のキャリア周波数を選択する選択割合より低くなるようにキャリア周波数を選択する。 In order to solve the above-described problem, the present invention executes a carrier frequency spreading mode for selecting a carrier frequency to be used from among a plurality of carrier frequencies set within a predetermined frequency range. In this carrier frequency spreading mode, the carrier frequency is selected such that the selection ratio for selecting the carrier frequency on the low frequency side among the plurality of carrier frequencies is lower than the selection ratio for selecting the carrier frequency on the high frequency side.
本発明によれば、スイッチング装置に電気的に接続された部品の特性を考慮してキャリア周波数を選択するので、スイッチング装置に電気的に接続された部品のノイズについても抑制することができる。 According to the present invention, since the carrier frequency is selected in consideration of the characteristics of the components electrically connected to the switching device, the noise of the components electrically connected to the switching device can also be suppressed.
以下、本発明を適用した第1〜第5実施形態について図面を参照して説明する。 Hereinafter, first to fifth embodiments to which the present invention is applied will be described with reference to the drawings.
[第1実施形態]
[電力変換システムの構成]
図1は本実施形態に係るインバータ制御装置を備えた電力変換システムの構成を示すブロック図である。図1に示すように、電力変換システム1は、バッテリ3とインバータ5とモータ7とインバータ制御装置9とを備えている。
[First Embodiment]
[Configuration of power conversion system]
FIG. 1 is a block diagram illustrating a configuration of a power conversion system including an inverter control device according to the present embodiment. As shown in FIG. 1, the power conversion system 1 includes a
電力変換システム1は、直流電源からの電力を変換して負荷に供給するためのシステムである。本実施形態では、バッテリ3から供給された直流電力を、インバータ制御装置9のスイッチング制御によってインバータ5で交流電力に変換し、モータ7に供給する。
The power conversion system 1 is a system for converting power from a DC power supply and supplying it to a load. In the present embodiment, the DC power supplied from the
バッテリ3は、車載バッテリ等の直流電源であり、インバータ5に直流電力を供給する。
The
インバータ5は、バッテリ3から供給された直流電力を変換して負荷に供給するスイッチング装置であり、本実施形態では直流を交流に変換するインバータ5を一例として説明する。ただし、DC−DCコンバータ等のように直流から直流に変換するスイッチング装置であってもよい。本実施形態のインバータ5は、直流電力を3相の交流電力に変換してモータ7に供給しており、内部に備えたIGBT等のスイッチング素子によって3相交流を出力してモータ7をPWM駆動する。
The
モータ7は、例えば3相交流モータ等の負荷であり、インバータ5から出力される交流電力によって駆動されている。ただし、交流電力によって駆動される負荷である必要はなく、直流電力によって駆動される負荷であってもよい。
The
インバータ制御装置9は、インバータ5やDC−DCコンバータ等のスイッチング装置を制御するスイッチング制御装置であり、本実施形態ではインバータ制御装置9をスイッチング制御装置の一例として説明する。インバータ制御装置9は、インバータ5をPWM制御するための駆動パルスを出力しており、所定の周波数範囲内に設定された複数のキャリア周波数の中から使用するキャリア周波数を選択するキャリア周波数拡散モードを実行する。そして、インバータ制御装置9は、PWM制御部11とキャリア周波数選択部13とを備えている。
The inverter control device 9 is a switching control device that controls a switching device such as the
PWM制御部11は、キャリア周波数選択部13で選択されたキャリア周波数を使用してキャリア周波数拡散モードを実行し、インバータ5をPWM制御する。
The
キャリア周波数選択部13は、キャリア周波数拡散モードを実行するときに、複数のキャリア周波数のうち低周波側のキャリア周波数を選択する選択割合が、高周波側のキャリア周波数を選択する選択割合より低くなるようにキャリア周波数を選択する。そのため、キャリア周波数選択部13は、キャリア周波数を選択する際に用いるマップ15を予め格納している。
When the carrier
尚、インバータ制御装置9は、マイクロコンピュータ、マイクロプロセッサ、CPUを含む汎用の電子回路と周辺機器から構成されており、特定のプログラムを実行することにより、PWM制御部11及びキャリア周波数選択部13として動作する。
The inverter control device 9 includes a general-purpose electronic circuit including a microcomputer, a microprocessor, and a CPU, and peripheral devices. By executing a specific program, the inverter control device 9 serves as a
[キャリア周波数の選択方法]
次に、図2のマップを参照して、キャリア周波数選択部13によるキャリア周波数の選択方法を説明する。図2は、キャリア周波数選択部13に格納されているマップ15を示す図である。
[Carrier frequency selection method]
Next, a carrier frequency selection method by the
図2に示すように、予め設定された所定の周波数範囲内に複数のキャリア周波数f1〜fnが設定されており、f1が最も低い周波数でfnが最も高い周波数となっている。本実施形態では、キャリア周波数f1〜fnの選択頻度は全て一定であるが、隣接するキャリア周波数の周波数間隔が高周波側よりも低周波側で広くなるように設定されており、これによって低周波側の選択割合を低くしている。 As shown in FIG. 2, a plurality of carrier frequencies f1 to fn are set within a predetermined frequency range set in advance, and f1 is the lowest frequency and fn is the highest frequency. In this embodiment, the selection frequencies of the carrier frequencies f1 to fn are all constant, but the frequency interval between adjacent carrier frequencies is set to be wider on the low frequency side than on the high frequency side. The selection ratio is low.
図2の点線21は、一定周波数幅内に設定されているキャリア周波数の数を示している。図2では、点線21が低周波側で低い値を示し、高周波側で高い値を示しているので、一定周波数幅内に設定されているキャリア周波数の数は高周波側よりも低周波側で少なくなっている。すなわち、低周波側のキャリア周波数の密度が低くなっているので、キャリア周波数の周波数間隔が高周波側よりも低周波側で広くなっていることを表している。 A dotted line 21 in FIG. 2 indicates the number of carrier frequencies set within a certain frequency width. In FIG. 2, since the dotted line 21 indicates a low value on the low frequency side and indicates a high value on the high frequency side, the number of carrier frequencies set within a certain frequency range is smaller on the low frequency side than on the high frequency side. It has become. That is, since the density of the carrier frequency on the low frequency side is low, it indicates that the frequency interval of the carrier frequency is wider on the low frequency side than on the high frequency side.
また、点線21が示すように、本実施形態では、一定周波数幅内に設定されているキャリア周波数の数は、高周波側から低周波側へ連続的に低下している。これにより、キャリア周波数の選択割合についても高周波側から低周波側へ連続的に低下している。 Further, as indicated by the dotted line 21, in the present embodiment, the number of carrier frequencies set within a certain frequency width continuously decreases from the high frequency side to the low frequency side. As a result, the carrier frequency selection ratio also continuously decreases from the high frequency side to the low frequency side.
[第1実施形態の効果]
次に、図3を参照して、本実施形態に係るインバータ制御装置9による効果を説明する。
[Effect of the first embodiment]
Next, with reference to FIG. 3, the effect by the inverter control apparatus 9 which concerns on this embodiment is demonstrated.
図3は、上述したキャリア周波数の選択方法を用いてインバータ5を駆動した場合におけるバッテリ3に生じるリプル電流の波高値と音振ノイズに影響するパワーを示した図である。尚、図3はいわゆるFFT(高速フーリエ変換)波形とは異なり、あるキャリア周波数を用いている間にバッテリ3に生じるリプル電流の波高値を示したものであり、直流分は除いている。
FIG. 3 is a diagram showing the ripple current value of ripple current generated in the
図3に示すように、バッテリ3に生じるリプル電流の波高値は、低周波側のキャリア周波数f1で最も高く、周波数が高くなるにしたがって低下していき、高周波側のキャリア周波数fnで最も低くなっている。
As shown in FIG. 3, the peak value of the ripple current generated in the
ここで、本実施形態では、図2に示すようにキャリア周波数の周波数間隔を高周波側よりも低周波側で広くしている。これにより、図3に示すように音振ノイズに影響するパワー31は、周波数の変化に対して一定とすることができる。
Here, in this embodiment, as shown in FIG. 2, the frequency interval of the carrier frequency is wider on the low frequency side than on the high frequency side. Thereby, as shown in FIG. 3, the
従来では、リプル電流の増大にともなって音振ノイズも低周波側で増大していたが、本実施形態では低周波側の周波数間隔を広くしているので、低周波側の音振ノイズを低減して音振ノイズの周波数特性を該一定とすることができる。したがって、吸音材などの追加部品が不要となり、コストを低減することができる。 Conventionally, sound noise also increased on the low frequency side as the ripple current increased. However, in this embodiment, the frequency interval on the low frequency side is widened, so the sound noise on the low frequency side is reduced. Thus, the frequency characteristics of sound vibration noise can be made constant. Therefore, additional parts such as a sound absorbing material are not required, and the cost can be reduced.
特に、従来の特許文献1ではキャリア周波数を拡散させることで特定の周波数におけるノイズをホワイトノイズ化していた。しかし、同じレベルのノイズでも人間の感受特性によって周波数毎にノイズの感じ方は異なるものであり、人間は低い周波数のほうがノイズを大きいと感じる。したがって、単にノイズが特定の周波数に集中しないようにしただけでは、ノイズの低減効果は十分ではないが、本実施形態では低周波側の音振ノイズを低減できるので、人間の感受特性を考慮すると、よりノイズの低減効果を大きくすることができる。 In particular, in the conventional patent document 1, noise at a specific frequency is converted into white noise by diffusing the carrier frequency. However, even with the same level of noise, the way the noise is felt is different for each frequency depending on the human sensitivity, and humans feel that the noise is greater at lower frequencies. Therefore, simply reducing noise from concentrating on a specific frequency is not sufficient in reducing noise. However, in this embodiment, sound vibration noise on the low frequency side can be reduced, so that human sensitivity characteristics are considered. Thus, the noise reduction effect can be increased.
以上詳細に説明したように、本実施形態に係るインバータ制御装置9では、キャリア周波数拡散モードを実行するときに、低周波側のキャリア周波数を選択する選択割合が、高周波側のキャリア周波数を選択する選択割合より低くする。これにより、インバータ5に電気的に接続されたバッテリ3の特性を考慮してキャリア周波数を選択できるので、インバータ5のノイズだけではなく、インバータ5に電気的に接続されたバッテリ3の音振ノイズについても抑制することができる。
As described above in detail, in the inverter control device 9 according to the present embodiment, the selection ratio for selecting the carrier frequency on the low frequency side selects the carrier frequency on the high frequency side when executing the carrier frequency spreading mode. Lower than selection ratio. Accordingly, since the carrier frequency can be selected in consideration of the characteristics of the
特に、低周波側のキャリア周波数の選択割合を低くすることにより、インバータ5が励起するバッテリ3の電流のうち低周波数成分を減らすことができるので、バッテリ3から発生する音振ノイズを効果的に低減することができる。このため吸音材などの追加部品が不要となり、システム全体のコストを低減することができる。
In particular, by reducing the selection ratio of the carrier frequency on the low frequency side, the low frequency component of the current of the
また、本実施形態に係るインバータ制御装置9では、キャリア周波数の周波数間隔を高周波側よりも低周波側で広くすることによって低周波側の選択割合を低くする。これにより低周波側の選択割合を確実に低下させることができ、インバータ5に電気的に接続されたバッテリ3の音振ノイズを確実に抑制することができる。
Further, in the inverter control device 9 according to the present embodiment, the selection rate on the low frequency side is lowered by making the frequency interval of the carrier frequency wider on the low frequency side than on the high frequency side. Thereby, the selection ratio on the low frequency side can be reliably reduced, and sound vibration noise of the
さらに、本実施形態に係るインバータ制御装置9では、キャリア周波数の選択割合を高周波側から低周波側へ連続的に低下させるので、バッテリ3に発生する音振ノイズの周波数特性を周波数全域で一定にすることができる。これにより、インバータ5に電気的に接続されたバッテリ3の音振ノイズを確実に抑制することができる。
Furthermore, in the inverter control device 9 according to the present embodiment, the carrier frequency selection ratio is continuously reduced from the high frequency side to the low frequency side, so that the frequency characteristics of sound vibration noise generated in the
[第2実施形態]
次に、本発明の第2実施形態に係るインバータ制御装置について図面を参照して説明する。尚、本実施形態に係るインバータ制御装置の構成は、第1実施形態と同一なので、詳細な説明は省略する。
[Second Embodiment]
Next, an inverter control apparatus according to a second embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. In addition, since the structure of the inverter control apparatus which concerns on this embodiment is the same as 1st Embodiment, detailed description is abbreviate | omitted.
[キャリア周波数の選択方法]
次に、図4のマップを参照して、キャリア周波数選択部13によるキャリア周波数の選択方法を説明する。図4は、キャリア周波数選択部13に格納されているマップ15を示す図である。
[Carrier frequency selection method]
Next, a carrier frequency selection method by the
図4に示すように、予め設定された所定の周波数範囲内に複数のキャリア周波数f1〜fnが設定されており、f1が最も低い周波数でfnが最も高い周波数となっている。本実施形態では、キャリア周波数f1〜fnの選択頻度は全て一定であるが、周波数間隔が高周波側よりも低周波側で広くなるように設定されており、これによって低周波側の選択割合を低くしている。 As shown in FIG. 4, a plurality of carrier frequencies f1 to fn are set within a predetermined frequency range set in advance, and f1 is the lowest frequency and fn is the highest frequency. In this embodiment, the selection frequencies of the carrier frequencies f1 to fn are all constant, but the frequency interval is set to be wider on the low frequency side than on the high frequency side, thereby reducing the selection ratio on the low frequency side. doing.
ただし、本実施形態では、点線41が示すように、一定周波数幅内に設定されているキャリア周波数の数が、高周波側から低周波側へ段階的に低下していることが第1実施形態と相違している。これにより、キャリア周波数の選択割合についても高周波側から低周波側へ段階的に低下している。
However, in the present embodiment, as indicated by the dotted
図4に示すように、点線41は、一定周波数幅内に設定されているキャリア周波数の数が区間S1から区間S5へ段階的に低下している。すなわち、各区間S1〜S5内では、キャリア周波数の周波数間隔は一定となっているが、区間S1から区間S5へいくにしたがって高周波側よりも低周波側でキャリア周波数の周波数間隔が広くなっている。
As shown in FIG. 4, the dotted
尚、マップを実装する場合には、区間毎にマップを作成して実装するようにしてもよい。これにより、マップを格納する際のメモリ容量をさらに低減することができ、コストを低減することが可能となる。 In addition, when mounting a map, you may make it create and implement a map for every area. Thereby, the memory capacity for storing the map can be further reduced, and the cost can be reduced.
[第2実施形態の効果]
以上詳細に説明したように、本実施形態に係るインバータ制御装置9によれば、キャリア周波数の選択割合を高周波側から低周波側へ段階的に低下させるので、マップを格納する際のメモリ容量を低減することができ、コストを低減することができる。
[Effects of Second Embodiment]
As described above in detail, according to the inverter control device 9 according to the present embodiment, the carrier frequency selection ratio is gradually reduced from the high frequency side to the low frequency side, so the memory capacity when storing the map is reduced. The cost can be reduced.
[第3実施形態]
次に、本発明の第3実施形態に係るインバータ制御装置について図面を参照して説明する。尚、本実施形態に係るインバータ制御装置の構成は、第1実施形態と同一なので、詳細な説明は省略する。
[Third Embodiment]
Next, an inverter control apparatus according to a third embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. In addition, since the structure of the inverter control apparatus which concerns on this embodiment is the same as 1st Embodiment, detailed description is abbreviate | omitted.
[キャリア周波数の選択方法]
次に、図5のマップを参照して、キャリア周波数選択部13によるキャリア周波数の選択方法を説明する。図5は、キャリア周波数選択部13に格納されているマップ15を示す図である。
[Carrier frequency selection method]
Next, a carrier frequency selection method by the
図5に示すように、予め設定された所定の周波数範囲内に複数のキャリア周波数f1〜fnが設定されており、f1が最も低い周波数でfnが最も高い周波数となっている。本実施形態では、キャリア周波数f1〜fnの周波数間隔は全て一定であるが、選択頻度が高周波側よりも低周波側で少なくなるように設定されており、これによって低周波側の選択割合を低くしている。したがって、本実施形態では、点線51が示すように、一定周波数幅内に設定されているキャリア周波数の数は一定となっている。
As shown in FIG. 5, a plurality of carrier frequencies f1 to fn are set within a predetermined frequency range set in advance, and f1 is the lowest frequency and fn is the highest frequency. In this embodiment, the frequency intervals of the carrier frequencies f1 to fn are all constant, but the selection frequency is set to be lower on the low frequency side than on the high frequency side, thereby reducing the selection ratio on the low frequency side. doing. Therefore, in the present embodiment, as indicated by the dotted
尚、第2実施形態で説明したように、キャリア周波数に区間S1〜S5を設定し、区間S1から区間S5へいくにしたがって段階的に高周波側よりも低周波側でキャリア周波数の選択頻度を少なくしてもよい。 As described in the second embodiment, the intervals S1 to S5 are set as the carrier frequency, and the carrier frequency selection frequency is gradually reduced on the low frequency side from the high frequency side in a stepwise manner from the interval S1 to the interval S5. May be.
[第3実施形態の効果]
以上詳細に説明したように、本実施形態に係るインバータ制御装置9では、キャリア周波数の選択頻度を高周波側よりも低周波側で少なくすることによって低周波側の選択割合を低くする。これにより低周波側の選択割合を確実に低下させることができ、インバータ5に電気的に接続されたバッテリ3の音振ノイズを確実に抑制することができる。
[Effect of the third embodiment]
As described above in detail, in the inverter control device 9 according to the present embodiment, the selection frequency on the low frequency side is lowered by reducing the selection frequency of the carrier frequency on the low frequency side than on the high frequency side. Thereby, the selection ratio on the low frequency side can be reliably reduced, and sound vibration noise of the
[第4実施形態]
次に、本発明の第4実施形態に係るインバータ制御装置について図面を参照して説明する。尚、本実施形態に係るインバータ制御装置の構成は、第1実施形態と同一なので、詳細な説明は省略する。
[Fourth Embodiment]
Next, an inverter control apparatus according to a fourth embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. In addition, since the structure of the inverter control apparatus which concerns on this embodiment is the same as 1st Embodiment, detailed description is abbreviate | omitted.
本実施形態に係るインバータ制御装置9では、PWM制御部11が、所定の周波数範囲内に設定された複数のキャリア周波数の選択頻度に基づいて、複数のキャリア周波数の周波数平均値を算出する。そして、この周波数平均値がインバータ5の熱設計上の基準となるキャリア周波数以下となるようにPWM制御する。
In the inverter control device 9 according to the present embodiment, the
具体的に第1実施形態を例にして説明すると、図6に示すように第1実施形態ではキャリア周波数の選択頻度を一定にして周波数間隔を低周波側で広くしている。 Specifically, taking the first embodiment as an example, as shown in FIG. 6, in the first embodiment, the carrier frequency selection frequency is constant and the frequency interval is widened on the low frequency side.
この場合に、PWM制御部11は、図6に示すようにキャリア周波数の周波数平均値faがインバータ5の熱設計上の基準となるキャリア周波数f0以下となるようにPWM制御を行う。
In this case, the
ここで、キャリア周波数f0は、インバータ5の熱設計時の基本周波数であり、この周波数を超えると、インバータ5が熱設計上の許容範囲を超えてしまう可能性がある。
Here, the carrier frequency f 0 is the fundamental frequency at the time of thermal design of the
一方、キャリア周波数の周波数平均値faは、キャリア周波数の選択頻度に基づいて算出されている。例えば、キャリア周波数f1の選択頻度がx1、キャリア周波数f2の選択頻度がx2、・・・キャリア周波数fnの選択頻度がxnの場合には、以下に示す式(1)によってキャリア周波数の周波数平均値faを求めることができる。 On the other hand, the frequency average value fa of the carrier frequency is calculated based on the selection frequency of the carrier frequency. For example, when the selection frequency of the carrier frequency f1 is x1, the selection frequency of the carrier frequency f2 is x2,..., The selection frequency of the carrier frequency fn is xn, the frequency average value of the carrier frequency is expressed by the following equation (1). fa can be obtained.
fa=(f1*x1+f2*x2+・・・+fn*xn)/(x1+x2+・・・+xn) (1)
したがって、PWM制御部11は、式(1)に基づいてキャリア周波数の周波数平均値faを算出し、このキャリア周波数の周波数平均値faがキャリア周波数f0以下となるようにPWM制御を行う。
fa = (f1 * x1 + f2 * x2 ++ ... + fn * xn) / (x1 + x2 + ... + xn) (1)
Accordingly, the
尚、図6では第1実施形態の場合を例にして説明したが、第2及び第3実施形態で説明したマップの場合でも適用可能である。 Although the case of the first embodiment has been described with reference to FIG. 6 as an example, the present invention can also be applied to the maps described in the second and third embodiments.
[第4実施形態の効果]
以上詳細に説明したように、本実施形態に係るインバータ制御装置9では、キャリア周波数の選択頻度に基づいて周波数平均値faを算出し、この周波数平均値faがインバータ5の熱設計上の基準となるキャリア周波数f0以下となるようにPWM制御する。これにより、インバータ5の熱性能を考慮したPWM制御を行うことができるので、安定したPWM制御を実行することができる。
[Effect of Fourth Embodiment]
As described in detail above, in the inverter control device 9 according to the present embodiment, the frequency average value fa is calculated based on the selection frequency of the carrier frequency, and this frequency average value fa is determined based on the thermal design reference of the
[第5実施形態]
次に、本発明の第5実施形態に係るインバータ制御装置について図面を参照して説明する。尚、第1実施形態と同一の構成要素には同一の番号を付して詳細な説明は省略する。
[Fifth Embodiment]
Next, an inverter control apparatus according to a fifth embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. In addition, the same number is attached | subjected to the component same as 1st Embodiment, and detailed description is abbreviate | omitted.
[電力変換システムの構成]
図7は本実施形態に係るインバータ制御装置を備えた電力変換システムの構成を示すブロック図である。図7に示すように、本実施形態に係るインバータ制御装置71は、モータ7からトルク及び回転数を取得して、キャリア周波数拡散モードへ移行するタイミングを決定するようにしたことが第1実施形態と相違している。
[Configuration of power conversion system]
FIG. 7 is a block diagram illustrating a configuration of a power conversion system including the inverter control device according to the present embodiment. As shown in FIG. 7, the
本実施形態は、負荷がモータ7であり、スイッチング装置としてインバータ5が実装されている場合に適用されるものであり、PWM制御部11は、モータ7が特定の運転領域になるとキャリア周波数拡散モードを実行する。この特定の運転領域としては、図8に示すように、モータ7が所定のトルク以上となる運転領域A、モータ7が所定の回転数以上となる運転領域B、または運転領域A、Bの両方となる。
This embodiment is applied when the load is the
インバータ5のリプル電流は、モータ相電流及び変調率に対して正の相関を有している。また、モータ7が高トルクまたは高回転のときは、各々モータ相電流、変調率が高くなる領域である。このため、モータ7が高トルクまたは高回転の運転領域では、インバータ5のリプル電流は増加するので、その結果バッテリ3に生じるリプル電流も増加してバッテリ3の音振ノイズが増加する。
The ripple current of the
一方、インバータ5は、これらの運転領域で発熱が大きくなるので、発熱を低減させるために単純にキャリア周波数を下げることが考えられる。しかし、キャリア周波数を下げると、さらにインバータ5のリプル電流が増大するので、その結果バッテリ3の音振ノイズを増大させてしまう。
On the other hand, since the
そこで、このようなモータ7が高トルクまたは高回転のときにキャリア周波数拡散モードを実行すれば、キャリア周波数の平均値を下げることができるので、インバータ5の発熱を低減できるとともに、音振ノイズへの悪影響も抑制することが可能となる。
Therefore, if the carrier frequency diffusion mode is executed when the
[第5実施形態の効果]
以上詳細に説明したように、本実施形態に係るインバータ制御装置71では、モータ7が特定の運転領域になると、キャリア周波数拡散モードを実行する。これにより、モータ7が特定の運転領域ではキャリア周波数拡散モードを実行し、その他の運転領域ではキャリア周波数を一定にするので、インバータ制御装置71の演算負荷を低減することができ、コストを低減することができる。
[Effect of Fifth Embodiment]
As described above in detail, in the
また、本実施形態に係るインバータ制御装置71では、特定の運転領域として、モータ7が所定のトルク以上となる運転領域、モータ7が所定の回転数以上となる運転領域、またはモータ7が所定のトルクまたは回転数以上となる運転領域を設定する。これにより、インバータ5の熱負荷が高くなる高トルク、高回転の領域でキャリア周波数の平均値を下げることができるので、インバータ5の熱負荷を低減してインバータ5を小型化することができる。
In the
なお、上述の実施形態は本発明の一例である。このため、本発明は、上述の実施形態に限定されることはなく、この実施形態以外の形態であっても、本発明に係る技術的思想を逸脱しない範囲であれば、設計などに応じて種々の変更が可能であることは勿論である。 The above-described embodiment is an example of the present invention. For this reason, the present invention is not limited to the above-described embodiment, and even if it is a form other than this embodiment, as long as it does not depart from the technical idea of the present invention, it depends on the design and the like. Of course, various modifications are possible.
1 電力変換システム
3 バッテリ
5 インバータ
7 モータ
9、71 インバータ制御装置
11 PWM制御部
13 キャリア周波数選択部
15 マップ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1
Claims (8)
所定の周波数範囲内に設定された複数のキャリア周波数の中から使用するキャリア周波数を選択するキャリア周波数拡散モードを実行するときに、前記所定の周波数範囲内に設定された複数のキャリア周波数のうち低周波側のキャリア周波数を選択する選択割合が、高周波側のキャリア周波数を選択する選択割合より低くなるようにキャリア周波数を選択するキャリア周波数選択部と、
前記キャリア周波数選択部で選択されたキャリア周波数を使用して前記キャリア周波数拡散モードを実行し、前記スイッチング装置をPWM制御するPWM制御部と
を備えたことを特徴とするスイッチング制御装置。 A switching control device for controlling a switching device for converting electric power from a DC power source and supplying the converted power to a load,
When executing a carrier frequency spread mode for selecting a carrier frequency to be used from among a plurality of carrier frequencies set within a predetermined frequency range, a low one of the plurality of carrier frequencies set within the predetermined frequency range is selected. A carrier frequency selection unit that selects a carrier frequency so that a selection ratio for selecting a carrier frequency on the frequency side is lower than a selection ratio for selecting a carrier frequency on the high frequency side;
A switching control device comprising: a PWM control unit that executes the carrier frequency spreading mode using the carrier frequency selected by the carrier frequency selection unit and performs PWM control of the switching device.
前記PWM制御部は、前記モータが特定の運転領域になると、前記キャリア周波数拡散モードを実行することを特徴とする請求項1〜6のいずれか1項に記載のスイッチング制御装置。 When the load is a motor and the switching device is an inverter,
The switching control device according to claim 1, wherein the PWM control unit executes the carrier frequency spreading mode when the motor is in a specific operation region.
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