JP2020043742A - 電動発電機の制御装置 - Google Patents
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Abstract
Description
図1に、開示する技術を適用した車両1を示す。例示の車両1は、いわゆるハイブリッド車である。車両1には、エンジン2、電動発電機3、低電圧電源4、PCM5(制御部の一例)などが搭載されている。電動発電機3は、インバータ20、モータ30などで構成されている。そして、電動発電機3を制御する制御装置は、これら装置20,30とともに、PCM5や、後述するセンサ9a〜9fなどを含んで構成されている。
図3Aに、モータ30、インバータ20、および低電圧電源4を模式的に示す。本実施形態のモータ30は、いわゆる永久磁石同期モータである。モータ30は、ステータ30bおよびロータ30cを有している。ロータ30cは、回転軸30aと一体に設けられている。ロータ30cには、その全周にわたって複数の永久磁石30dが等間隔に配置されている。これら永久磁石30dは、N極とS極とが周方向および径方向の各々に交互に並ぶように配置されており、ロータ30cの磁極を構成している。
モータ30はまた、車両1の制動時などには、発電機として利用される。それにより、車両1の運動エネルギーを電気エネルギーとして低電圧電源4に回収する。その際、モータ30で発生する起電力により、モータ30から低電圧電源4にインバータ20を介して電流(回生電流)が流れる。
図7に、ダイオード25を流れる電流(回生電流)と電圧との関係を例示する。縦軸は、ダイオード25を流れる電流を表している。横軸は、ダイオード25に加わる電圧を表している。ダイオード25には、図7に示すように、その順方向に電圧降下(Vf)が存在する。その電圧降下により、ダイオード25に電流が流れるときには、導通損失(電流×Vf)が発生する。従って、大きな電流がダイオード25に流れると、それだけ導通損失も大きくなり、大きな熱が発生する。
図10に、回生時に行われるダイオード25の温度上昇を抑制する制御の一例を示す。
上述した制御装置の応用例を示す。この応用例の制御装置では、上述したダイオード25の温度上昇を抑制する技術が、上流側ダイオード25aの温度変化に応じて適用されるように構成されている。
図12に、応用例の制御装置が行う回生時の制御例を示す。この制御装置においても、基本的な制御は、上述した制御装置と同じである。同じ内容の制御については同じ符号を用い、その説明は簡略化して説明する。
回生電圧の低下は、低電圧電源4の充填率(SOC)の低下によっても発生する。SOCが小さくなるほど、低電圧電源4の電圧が低下するので、回生電圧も低下する。
上述した車両1では、バッテリ10が低電圧電源4と接続されている。従って、低電圧電源4の電力は、DC/DCコンバータ11を通じてバッテリ10に供給することができる。それにより、バッテリ10は、必要に応じて充電される。
2 エンジン
3 電動発電機
4 低電圧電源
5 PCM(制御部の一例)
6 クラッチ
10 バッテリ
20 インバータ
20a 電気回路
21 第1のアーム
22 第2のアーム
23 第3のアーム
24 スイッチング素子
25 ダイオード
30 モータ
30b ステータ
30c ロータ
30d 永久磁石
50 巻線群
Claims (5)
- 電動発電機の制御装置であって、
永久磁石が設けられたロータ、および複数の異なる巻線群が設けられたステータを有するモータと、
前記モータの運転状態を検出する計測部と、
前記モータを駆動制御するインバータと、
前記インバータと接続された直流電源と、
前記計測部から入力される信号に基づいて、前記インバータに信号を出力して制御する制御部と、
を備え、
前記インバータは、前記直流電源の一対の出力端子に連なる配線に接続された複数のアームを有し、
前記アームの各々は、
前記アームに直列に接続された2つのスイッチング素子と、
前記スイッチング素子の各々と逆並列に接続された2つのダイオードと、
を有し、
前記アームにおける2つの前記スイッチング素子の間の中点に接続された複数の配線を通じて、前記巻線群の各々に位相の異なる交流が供給されることにより、前記モータが駆動制御されるように構成され、
前記制御部は、
発電機として前記モータが発生する起電力によって前記アームに回生電流が流れるときに、少なくともいずれか1つの前記スイッチング素子と、当該スイッチング素子と逆並列に接続された前記ダイオードの双方に前記回生電流を流す同期整流処理を実行し、
前記同期整流処理の実行時に、前記回生電流が前記ダイオードを流れる期間が短くなるように前記起電力を変調する、電動発電機の制御装置。 - 請求項1に記載の電動発電機の制御装置において、
前記起電力は、正弦曲線または正弦曲線状に変化する波形を有し、
前記制御部は、前記同期整流処理の実行時に、前記波形のピーク周辺における単位時間当たりの電圧変化量が小さくなるよう、前記起電力を調整する、電動発電機の制御装置。 - 請求項2に記載の電動発電機の制御装置において、
前記制御部は、更に、前記モータの運転状態に応じて前記モータに弱め磁束電流を供給する処理を実行し、
前記起電力の調整が、前記弱め磁束電流の変調によって行われる、電動発電機の制御装置。 - 電動発電機の制御装置であって、
永久磁石が設けられたロータ、および複数の異なる巻線群が設けられたステータを有するモータと、
前記モータの運転状態を検出する計測部と、
前記モータを駆動制御するインバータと、
前記インバータと接続された直流電源と、
前記計測部から入力される信号に基づいて、前記インバータに信号を出力して制御する制御部と、
を備え、
前記インバータは、前記直流電源の一対の出力端子に連なる配線に接続された複数のアームを有し、
前記アームの各々は、
前記アームに直列に接続された2つのスイッチング素子と、
前記スイッチング素子の各々と逆並列に接続された2つのダイオードと、
を有し、
前記アームにおける2つの前記スイッチング素子の間の中点に接続された複数の配線を通じて、前記巻線群の各々に位相の異なる交流が供給されることにより、前記モータが駆動制御されるように構成され、
前記インバータは、更に、前記ダイオード又はその近傍の温度からなる判別温度を検出して前記制御部に出力する温度検出手段を有し、
前記制御部は、
発電機として前記モータが発生する起電力によって前記アームに回生電流が流れるときに、少なくともいずれか1つの前記スイッチング素子と、当該スイッチング素子と逆並列に接続された前記ダイオードの双方に前記回生電流を流す同期整流処理を実行し、
前記同期整流処理の実行時に、前記判別温度が低いときよりも高いときの方が、前記回生電流が前記ダイオードを流れる期間が短くなるように前記起電力を変調する、電動発電機の制御装置。 - 請求項4に記載の電動発電機の制御装置において、
前記起電力は、正弦曲線または正弦曲線状に変化する波形を有し、
前記制御部は、前記同期整流処理の実行時に、前記波形のピーク周辺における単位時間当たりの電圧変化量が小さくなるよう、前記起電力を調整する、電動発電機の制御装置。
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JP7206723B2 JP7206723B2 (ja) | 2023-01-18 |
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Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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JP2018171913A Active JP7206723B2 (ja) | 2018-09-13 | 2018-09-13 | 電動発電機の制御装置 |
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Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0630595A (ja) * | 1992-01-10 | 1994-02-04 | Mitsubishi Electric Corp | チョッパ制御装置 |
JPH08266099A (ja) * | 1994-05-25 | 1996-10-11 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 永久磁石同期電動機の制御装置 |
JPH0974606A (ja) * | 1995-09-04 | 1997-03-18 | Hitachi Ltd | 電気車制御装置 |
WO2016121632A1 (ja) * | 2015-01-29 | 2016-08-04 | 三菱電機株式会社 | 電力変換装置 |
-
2018
- 2018-09-13 JP JP2018171913A patent/JP7206723B2/ja active Active
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