JP2021176258A - Power conversion device - Google Patents

Power conversion device Download PDF

Info

Publication number
JP2021176258A
JP2021176258A JP2020081438A JP2020081438A JP2021176258A JP 2021176258 A JP2021176258 A JP 2021176258A JP 2020081438 A JP2020081438 A JP 2020081438A JP 2020081438 A JP2020081438 A JP 2020081438A JP 2021176258 A JP2021176258 A JP 2021176258A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
voltage
traction
power supply
power
inverter
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP2020081438A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP7259800B2 (en
Inventor
旭 神谷
Akira Kamiya
幸一 西端
Koichi Nishibata
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Denso Corp
Original Assignee
Denso Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Denso Corp filed Critical Denso Corp
Priority to JP2020081438A priority Critical patent/JP7259800B2/en
Publication of JP2021176258A publication Critical patent/JP2021176258A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP7259800B2 publication Critical patent/JP7259800B2/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/72Electric energy management in electromobility

Landscapes

  • Control Of Electric Motors In General (AREA)
  • Control Of Ac Motors In General (AREA)
  • Inverter Devices (AREA)

Abstract

To provide a power conversion device with an excellent protection function.SOLUTION: A power conversion device 13 includes a traction detection circuit 223 and a power supply control circuit 24. The power control circuit cuts off the supply of the operating power supply to an inverter ECU 22 and a cooler 23 when the traction of the vehicle is not detected by the traction detection circuit, and permits the supply of the operating power supply when the traction is detected. The control circuit 221 of the inverter ECU, which is activated by supplying operating power when the vehicle is towed, controls the drive of the inverter so that the regenerative power generated by the rotation of a motor generator 12 is consumed between the motor generator and an inverter 21, and also controls the drive of the cooler so that the target equipment is cooled.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

この明細書における開示は、電力変換装置に関する。 The disclosure herein relates to a power converter.

特許文献1は、車両に搭載される電力変換装置を開示している。先行技術文献の記載内容は、この明細書における技術的要素の説明として、参照により援用される。 Patent Document 1 discloses a power conversion device mounted on a vehicle. The contents of the prior art document are incorporated by reference as an explanation of the technical elements in this specification.

国際公開第2015/050068号International Publication No. 2015/05/0068

車両の牽引時にはモータが発電機として作用し、回生電力(逆起電力)が発生する。特許文献1では、車両が非動作状態のときに、牽引等によりモータからインバータに印加される電圧が閾値以上になると、インバータを駆動させて回生電力を消費する。回生電力の消費により、熱が生じる。上述の観点において、または言及されていない他の観点において、電力変換装置にはさらなる改良が求められている。 When the vehicle is towed, the motor acts as a generator to generate regenerative power (counter electromotive force). In Patent Document 1, when the voltage applied to the inverter from the motor by traction or the like becomes equal to or higher than the threshold value when the vehicle is in a non-operating state, the inverter is driven and regenerative power is consumed. Heat is generated by the consumption of regenerative power. Further improvements are required in the power converter in the above-mentioned viewpoint or in other viewpoints not mentioned.

開示されるひとつの目的は、優れた保護機能を有する電力変換装置を提供することにある。 One object disclosed is to provide a power converter with excellent protection.

ここに開示された電力変換装置は、
複数のスイッチング素子(211)を有し、直流電源(11)からの直流電力を、車両の走行駆動源である回転電機(12)を駆動するための交流電力に変換するインバータ(21)と、
インバータおよび回転電機の少なくとも一方である対象機器を冷却する冷却器(23)と、
インバータ、および、冷却器の駆動を制御する制御部(221、222、231)と、
車両の牽引を検出する牽引検出部(223)と、
車両の非動作状態において、牽引が検出されないと制御部および冷却器をそれぞれ動作させるための動作電源の供給を遮断し、牽引が検出されると動作電源の供給を許可する電源制御部(24)と、
を備え、
制御部は、車両の牽引時に動作電源の供給により起動し、回転電機の回転により生じる回生電力を回転電機とインバータとの間で消費するようにインバータの駆動を制御するとともに、対象機器を冷却するように冷却器の駆動を制御する。
The power converter disclosed herein is
An inverter (21) having a plurality of switching elements (211) and converting DC power from a DC power supply (11) into AC power for driving a rotating electric machine (12) which is a traveling drive source of a vehicle.
A cooler (23) that cools the target device, which is at least one of the inverter and the rotary electric machine,
Control units (221, 222, 231) that control the drive of the inverter and cooler,
A traction detection unit (223) that detects the traction of the vehicle,
In the non-operating state of the vehicle, if traction is not detected, the supply of operating power for operating the control unit and the cooler is cut off, and if traction is detected, the supply of operating power is permitted (24). When,
With
The control unit is activated by supplying operating power when the vehicle is towed, controls the drive of the inverter so that the regenerative power generated by the rotation of the rotary electric machine is consumed between the rotary electric machine and the inverter, and cools the target device. Control the drive of the cooler so as to.

開示の電力変換装置によれば、車両の牽引時に、制御部および冷却器に対して動作電源が供給される。制御部は、動作電源の供給によって起動し、回生電力を回転電機とインバータとの間で消費するようにインバータの駆動を制御する。回生電力の消費によって、スイッチング素子や回転電機を保護することができる。また、起動した制御部は、対象機器を冷却するように冷却器の駆動を制御する。冷却によって、回生電力の消費により発熱した対象機器を保護することができる。この結果、優れた保護機能を有する電力変換装置を提供することができる。 According to the disclosed power converter, operating power is supplied to the control unit and the cooler when the vehicle is towed. The control unit is activated by the supply of operating power, and controls the drive of the inverter so that the regenerative power is consumed between the rotary electric machine and the inverter. Switching elements and rotating electric machines can be protected by consuming regenerative power. In addition, the activated control unit controls the drive of the cooler so as to cool the target device. Cooling can protect the target device that generates heat due to the consumption of regenerative power. As a result, it is possible to provide a power conversion device having an excellent protection function.

この明細書における開示された複数の態様は、それぞれの目的を達成するために、互いに異なる技術的手段を採用する。請求の範囲およびこの項に記載した括弧内の符号は、後述する実施形態の部分との対応関係を例示的に示すものであって、技術的範囲を限定することを意図するものではない。この明細書に開示される目的、特徴、および効果は、後続の詳細な説明、および添付の図面を参照することによってより明確になる。 The disclosed aspects herein employ different technical means to achieve their respective objectives. The claims and the reference numerals in parentheses described in this section exemplify the correspondence with the parts of the embodiments described later, and are not intended to limit the technical scope. The objectives, features, and effects disclosed herein will be made clearer by reference to the subsequent detailed description and accompanying drawings.

第1実施形態に係る電力変換装置が適用される車両の駆動システムの概略構成を示す図である。It is a figure which shows the schematic structure of the drive system of the vehicle to which the power conversion device which concerns on 1st Embodiment is applied. インバータを示す図である。It is a figure which shows the inverter. 牽引処理を示すローチャートである。It is a low chart which shows the traction process. 変形例を示す図である。It is a figure which shows the modification. 変形例を示す図である。It is a figure which shows the modification. 変形例を示す図である。It is a figure which shows the modification. 第2実施形態に係る電力変換装置を示す図である。It is a figure which shows the power conversion apparatus which concerns on 2nd Embodiment. 変形例を示す図である。It is a figure which shows the modification. 牽引処理を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the traction process. 変形例を示す図である。It is a figure which shows the modification. 牽引処理を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the traction process. 第3実施形態に係る電力変換装置を示す図である。It is a figure which shows the power conversion apparatus which concerns on 3rd Embodiment.

以下、図面に基づいて複数の実施形態を説明する。複数の実施形態において、機能的におよび/または構造的に対応する部分および/または関連付けられる部分には同一の参照符号が付される場合がある。対応する部分および/または関連付けられる部分については、他の実施形態の説明を参照することができる。 Hereinafter, a plurality of embodiments will be described with reference to the drawings. In a plurality of embodiments, functionally and / or structurally corresponding parts and / or associated parts may have the same reference numerals. For the corresponding and / or associated part, the description of other embodiments can be referred to.

本実施形態の電力変換装置は、たとえば、回転電機を駆動源とする移動体の電力変換装置に適用される。移動体は、たとえば、電気自動車(EV)、ハイブリッド自動車(HV)、燃料電池車(FCV)などの電動車両、ドローンなどの飛行体、船舶、建設機械、農業機械である。以下では、車両に適用される例について説明する。 The power conversion device of the present embodiment is applied to, for example, a power conversion device for a mobile body whose drive source is a rotating electric machine. The moving body is, for example, an electric vehicle such as an electric vehicle (EV), a hybrid vehicle (HV), a fuel cell vehicle (FCV), an air vehicle such as a drone, a ship, a construction machine, or an agricultural machine. In the following, an example applied to a vehicle will be described.

(第1実施形態)
先ず、図1に基づき、車両の駆動システムの概略構成について説明する。
(First Embodiment)
First, a schematic configuration of a vehicle drive system will be described with reference to FIG.

<車両の駆動システム>
図1に示すように、車両の駆動システム10は、高圧バッテリ11と、モータジェネレータ12と、電力変換装置13を備えている。
<Vehicle drive system>
As shown in FIG. 1, the vehicle drive system 10 includes a high-voltage battery 11, a motor generator 12, and a power conversion device 13.

高圧バッテリ11は、充放電可能な二次電池で構成された直流電圧源である。二次電池は、たとえばリチウムイオン電池、ニッケル水素電池である。高圧バッテリ11は、インバータ21に高電圧(たとえば数百V)を供給するとともに、インバータ21によって直流に変換された回生電力を蓄電する。 The high-voltage battery 11 is a DC voltage source composed of a rechargeable secondary battery. The secondary battery is, for example, a lithium ion battery or a nickel hydrogen battery. The high-voltage battery 11 supplies a high voltage (for example, several hundred volts) to the inverter 21 and stores the regenerative power converted to direct current by the inverter 21.

モータジェネレータ12は、三相交流方式の回転電機である。モータジェネレータ12は、たとえば、永久磁石を有する回転子を備えている。モータジェネレータ12は、車両の走行駆動源、すなわち電動機として機能する。モータジェネレータ12は、回生時に発電機として機能する。電力変換装置13は、高圧バッテリ11とモータジェネレータ12との間で電力変換を行う。 The motor generator 12 is a three-phase AC rotary electric machine. The motor generator 12 includes, for example, a rotor having a permanent magnet. The motor generator 12 functions as a traveling drive source of the vehicle, that is, an electric motor. The motor generator 12 functions as a generator during regeneration. The power conversion device 13 performs power conversion between the high voltage battery 11 and the motor generator 12.

<電力変換装置>
次に、図1および図2に基づき、電力変換装置13の構成について説明する。電力変換装置13は、平滑コンデンサ20と、インバータ21と、インバータECU22と、冷却器23と、電源制御回路24を備えている。
<Power converter>
Next, the configuration of the power conversion device 13 will be described with reference to FIGS. 1 and 2. The power conversion device 13 includes a smoothing capacitor 20, an inverter 21, an inverter ECU 22, a cooler 23, and a power supply control circuit 24.

平滑コンデンサ20は、主として、高圧バッテリ11から供給される直流電圧を平滑化する。図2に示すように、平滑コンデンサ20は、高電位側の電力ラインであるPライン25と低電位側の電力ラインであるNライン26とに接続されている。Pライン25は高圧バッテリ11の正極に接続され、Nライン26は高圧バッテリ11の負極に接続されている。平滑コンデンサ20の正極は、高圧バッテリ11とインバータ21との間において、Pライン25に接続されている。同じく負極は、高圧バッテリ11とインバータ21との間において、Nライン26に接続されている。平滑コンデンサ20は、高圧バッテリ11に並列に接続されている。電力変換装置13は、Pライン25、Nライン26として、たとえばバスバーを備えている。 The smoothing capacitor 20 mainly smoothes the DC voltage supplied from the high voltage battery 11. As shown in FIG. 2, the smoothing capacitor 20 is connected to a P line 25 which is a power line on the high potential side and an N line 26 which is a power line on the low potential side. The P line 25 is connected to the positive electrode of the high voltage battery 11, and the N line 26 is connected to the negative electrode of the high voltage battery 11. The positive electrode of the smoothing capacitor 20 is connected to the P line 25 between the high voltage battery 11 and the inverter 21. Similarly, the negative electrode is connected to the N line 26 between the high voltage battery 11 and the inverter 21. The smoothing capacitor 20 is connected in parallel to the high voltage battery 11. The power conversion device 13 includes, for example, a bus bar as the P line 25 and the N line 26.

平滑コンデンサ20と高圧バッテリ11との間には、システムメインリレー14が設けられている。平滑コンデンサ20は、高圧バッテリ11からシステムメインリレー14を介して供給される電圧により充電される。システムメインリレー14は、高圧バッテリ11の正極と平滑コンデンサ20の正極との間、および、高圧バッテリ11の負極と平滑コンデンサ20の負極との間の少なくとも一方に設けられている。システムメインリレー14が導通状態になると、高圧バッテリ11と平滑コンデンサ20(インバータ21)とが電気的に接続される。システムメインリレー14が遮断状態になると、高圧バッテリ11と平滑コンデンサ20(インバータ21)とが電気的に遮断される。本実施形態のシステムメインリレー14は、車両の非動作状態において遮断状態に制御される。 A system main relay 14 is provided between the smoothing capacitor 20 and the high-voltage battery 11. The smoothing capacitor 20 is charged by the voltage supplied from the high voltage battery 11 via the system main relay 14. The system main relay 14 is provided at least between the positive electrode of the high-pressure battery 11 and the positive electrode of the smoothing capacitor 20, and between the negative electrode of the high-pressure battery 11 and the negative electrode of the smoothing capacitor 20. When the system main relay 14 becomes conductive, the high-voltage battery 11 and the smoothing capacitor 20 (inverter 21) are electrically connected. When the system main relay 14 is cut off, the high-voltage battery 11 and the smoothing capacitor 20 (inverter 21) are electrically cut off. The system main relay 14 of the present embodiment is controlled to a cutoff state in a non-operating state of the vehicle.

インバータ21は、DC−AC変換回路である。インバータ21は、三相分の上下アーム回路210を備えて構成されている。上下アーム回路210は、レグと称されることがある。上下アーム回路210は、上アーム210Hと、下アーム210Lをそれぞれ有している。上アーム210Hと下アーム210Lは、上アーム210HをPライン25側として、Pライン25とNライン26との間で直列接続されている。上アーム210Hと下アーム210Lとの接続点は、出力ライン27を介して、モータジェネレータ12における対応する相の巻線12aに接続されている。インバータ21は、6つのアーム(210H、210L)を有している。電力変換装置13は、出力ライン27として、たとえばバスバーを備えている。 The inverter 21 is a DC-AC conversion circuit. The inverter 21 is configured to include a three-phase upper and lower arm circuit 210. The upper and lower arm circuit 210 is sometimes referred to as a leg. The upper and lower arm circuit 210 has an upper arm 210H and a lower arm 210L, respectively. The upper arm 210H and the lower arm 210L are connected in series between the P line 25 and the N line 26 with the upper arm 210H on the P line 25 side. The connection point between the upper arm 210H and the lower arm 210L is connected to the winding 12a of the corresponding phase in the motor generator 12 via the output line 27. The inverter 21 has six arms (210H, 210L). The power conversion device 13 includes, for example, a bus bar as an output line 27.

各アームは、スイッチング素子であるnチャネル型のIGBT211と、還流用のダイオード212(以下、FWD212と示す)を有している。FWD212は、IGBT211に逆並列に接続されている。上アーム210Hにおいて、IGBT211のコレクタが、Pライン25に接続されている。下アーム210Lにおいて、IGBT211のエミッタが、Nライン26に接続されている。そして、上アーム210HにおけるIGBT211のエミッタと、下アーム210LにおけるIGBT211のコレクタが相互に接続されている。FWD212のアノードは対応するIGBT211のエミッタに接続され、カソードはコレクタに接続されている。 Each arm has an n-channel type IGBT 211 which is a switching element and a diode 212 for reflux (hereinafter referred to as FWD212). The FWD 212 is connected to the IGBT 211 in antiparallel. In the upper arm 210H, the collector of the IGBT 211 is connected to the P line 25. In the lower arm 210L, the emitter of the IGBT 211 is connected to the N line 26. Then, the emitter of the IGBT 211 in the upper arm 210H and the collector of the IGBT 211 in the lower arm 210L are connected to each other. The anode of the FWD 212 is connected to the emitter of the corresponding IGBT 211 and the cathode is connected to the collector.

インバータ21は、図示しない半導体装置により構成される。半導体装置は、半導体モジュールと称されることがある。半導体装置は、複数の半導体素子を有している。半導体素子は、シリコン(Si)、シリコンよりもバンドギャップが広いワイドバンドギャップ半導体などを材料とする半導体基板に、素子が形成されてなる。半導体素子は、素子が形成された半導体チップである。ワイドバンドギャップ半導体は、たとえばシリコンカーバイド(SiC)、窒化ガリウム(GaN)、酸化ガリウム(Ga)、ダイヤモンドである。 The inverter 21 is composed of a semiconductor device (not shown). Semiconductor devices are sometimes referred to as semiconductor modules. The semiconductor device has a plurality of semiconductor elements. A semiconductor element is formed on a semiconductor substrate made of silicon (Si), a wide bandgap semiconductor having a wider bandgap than silicon, or the like. A semiconductor element is a semiconductor chip on which the element is formed. Wide bandgap semiconductors are, for example, silicon carbide (SiC), gallium nitride (GaN), gallium oxide (Ga 2 O 3 ), and diamond.

本実施形態において、ひとつの半導体素子に、ひとつのアームを構成するIGBT211およびFWD212が形成されている。すなわち、RC(Reverse Conducting)−IGBTが形成されている。半導体装置は、各アームを構成する6つの半導体素子を有している。半導体素子は、通電により発熱する。 In the present embodiment, the IGBT 211 and the FWD 212 constituting one arm are formed on one semiconductor element. That is, RC (Reverse Conducting) -IGBT is formed. The semiconductor device has six semiconductor elements constituting each arm. A semiconductor element generates heat when energized.

インバータ21は、制御回路221によるスイッチング制御にしたがって、直流電圧を三相交流電圧に変換し、モータジェネレータ12へ出力する。これにより、モータジェネレータ12は、所定のトルクを発生するように動作する。インバータ21は、車両の回生制動時、駆動輪からの回転力を受けてモータジェネレータ12が発電した三相交流電圧を、制御回路221によるスイッチング制御にしたがって直流電圧に変換し、Pライン25へ出力する。このように、インバータ21は、高圧バッテリ11とモータジェネレータ12との間で双方向の電力変換を行う。 The inverter 21 converts the DC voltage into a three-phase AC voltage according to the switching control by the control circuit 221 and outputs the DC voltage to the motor generator 12. As a result, the motor generator 12 operates so as to generate a predetermined torque. The inverter 21 converts the three-phase AC voltage generated by the motor generator 12 by receiving the rotational force from the drive wheels into a DC voltage according to the switching control by the control circuit 221 during the regenerative braking of the vehicle, and outputs the voltage to the P line 25. do. In this way, the inverter 21 performs bidirectional power conversion between the high voltage battery 11 and the motor generator 12.

インバータ21は、温度検出部213を有している。温度検出部213は、インバータ21の温度を検出する。本実施形態の温度検出部213は、半導体素子に形成された感温ダイオードである。感温ダイオードは、半導体素子のそれぞれに形成されている。感温ダイオードに代えて、半導体装置に設けられたサーミスタ等の温度センサを用いてもよい。 The inverter 21 has a temperature detection unit 213. The temperature detection unit 213 detects the temperature of the inverter 21. The temperature detection unit 213 of the present embodiment is a temperature sensitive diode formed on the semiconductor element. The temperature sensitive diode is formed in each of the semiconductor elements. Instead of the temperature sensitive diode, a temperature sensor such as a thermistor provided in the semiconductor device may be used.

インバータECU22は、インバータ21の駆動を制御する電子制御装置である。インバータECU22は、電源回路220と、制御回路221と、駆動回路222と、牽引検出回路223を有している。 The inverter ECU 22 is an electronic control device that controls the drive of the inverter 21. The inverter ECU 22 includes a power supply circuit 220, a control circuit 221, a drive circuit 222, and a traction detection circuit 223.

電源回路220は、高圧バッテリ11とは別に車両に搭載された図示しない低圧バッテリから供給される電源電圧+Bを降圧し、インバータECU22の動作に必要な電圧を生成する内部電源である。低圧バッテリは、高圧バッテリ11よりも供給電圧が低い直流電圧源であり、たとえば鉛バッテリである。電源回路220は、電源電圧+B(たとえば12V)を降圧することで、制御回路221の動作電源(たとえば5V)を生成する。 The power supply circuit 220 is an internal power supply that steps down the power supply voltage + B supplied from a low-voltage battery (not shown) mounted on the vehicle separately from the high-voltage battery 11 to generate a voltage required for the operation of the inverter ECU 22. The low voltage battery is a DC voltage source having a lower supply voltage than the high voltage battery 11, such as a lead battery. The power supply circuit 220 generates an operating power supply (for example, 5V) for the control circuit 221 by stepping down the power supply voltage + B (for example, 12V).

制御回路221は、電源回路220から動作電源(5V)が供給されて動作する。制御回路221は、IGBT211を動作させるための駆動指令を生成し、駆動回路222に出力する。制御回路221は、上位ECU15から入力されるトルク要求、各種センサにて検出された信号に基づいて、駆動指令を生成する。制御回路221は、駆動指令として、たとえばPWM信号を出力する。制御回路221は、たとえばマイコン(マイクロコンピュータ)を備えて構成されている。ECUは、Electronic Control Unitの略称である。PWMは、Pulse Width Modulationの略称である。 The control circuit 221 operates by supplying an operating power supply (5V) from the power supply circuit 220. The control circuit 221 generates a drive command for operating the IGBT 211 and outputs the drive command to the drive circuit 222. The control circuit 221 generates a drive command based on the torque request input from the host ECU 15 and the signals detected by various sensors. The control circuit 221 outputs, for example, a PWM signal as a drive command. The control circuit 221 is configured to include, for example, a microcomputer (microcomputer). ECU is an abbreviation for Electronic Control Unit. PWM is an abbreviation for Pulse Width Modulation.

上位ECU15は、たとえばハイブリッド自動車において、統合ECU(HVECU)である。上位ECU15は、インバータECU22と通信可能に接続されている。各種センサとして、たとえば電流センサ、回転角センサ、電圧センサがある。電流センサは、各相の巻線12aに流れる相電流を検出する。回転角センサは、モータジェネレータ12の回転子の回転角を検出する。電圧センサは、平滑コンデンサ20の両端電圧を検出する。電力変換装置13は、これらの図示しないセンサを備えている。 The upper ECU 15 is an integrated ECU (HVECU) in, for example, a hybrid vehicle. The upper ECU 15 is communicably connected to the inverter ECU 22. Examples of various sensors include a current sensor, a rotation angle sensor, and a voltage sensor. The current sensor detects the phase current flowing through the winding 12a of each phase. The rotation angle sensor detects the rotation angle of the rotor of the motor generator 12. The voltage sensor detects the voltage across the smoothing capacitor 20. The power conversion device 13 includes these sensors (not shown).

制御回路221は、温度検出部213の検出信号を取得する。制御回路221は、たとえば駆動回路222を介して温度検出信号を取得する。制御回路221は、冷却ポンプ230の駆動を制御する。制御回路221は、温度検出信号に基づいて、駆動指令を生成し、駆動回路231に出力する。 The control circuit 221 acquires the detection signal of the temperature detection unit 213. The control circuit 221 acquires the temperature detection signal via, for example, the drive circuit 222. The control circuit 221 controls the drive of the cooling pump 230. The control circuit 221 generates a drive command based on the temperature detection signal and outputs the drive command to the drive circuit 231.

駆動回路222は、制御回路221の駆動指令に基づいて、対応するアームのIGBT211のゲートに駆動電圧を供給する。駆動回路222は、駆動電圧の印加により、対応するIGBT211を駆動、すなわちオン駆動、オフ駆動させる。駆動回路222は、ドライバと称されることがある。本実施形態では、図2に示すように、ひとつのアームに対して、ひとつの駆動回路222を設けている。図1では、便宜上、駆動回路222をひとつにまとめて示している。駆動回路222は、アームごとに個別に設けてもよいし、所定の単位で集積化してもよい。 The drive circuit 222 supplies a drive voltage to the gate of the IGBT 211 of the corresponding arm based on the drive command of the control circuit 221. The drive circuit 222 drives the corresponding IGBT 211, that is, on-drive and off-drive by applying a drive voltage. The drive circuit 222 is sometimes referred to as a driver. In this embodiment, as shown in FIG. 2, one drive circuit 222 is provided for one arm. In FIG. 1, for convenience, the drive circuits 222 are shown together. The drive circuit 222 may be provided individually for each arm, or may be integrated in a predetermined unit.

牽引検出回路223は、電力変換装置13の外部から、車両の牽引状態を示す信号を取得する。本実施形態の牽引検出回路223は、上位ECU15(たとえばHVECU)から、上記した信号を取得する。たとえば、車両の非動作状態において車両に設けられた牽引ボタンが乗員などによって押下されると、牽引状態であることを示す信号が上位ECU15に入力される。そして、上位ECU15は、インバータECU22の牽引検出回路223に対して、牽引モードであることを示す信号を出力する。牽引検出回路223は、牽引時と非牽引時とで互いに異なる信号を出力する。牽引検出回路223は、牽引信号として、牽引時にはHレベルの信号を出力し、非牽引時にはLレベルの信号を出力する。牽引検出回路223が、牽引検出部に相当する。 The traction detection circuit 223 acquires a signal indicating the traction state of the vehicle from the outside of the power conversion device 13. The traction detection circuit 223 of the present embodiment acquires the above signal from the upper ECU 15 (for example, HVECU). For example, when the tow button provided on the vehicle is pressed by an occupant or the like in the non-operating state of the vehicle, a signal indicating that the vehicle is in the towed state is input to the upper ECU 15. Then, the upper ECU 15 outputs a signal indicating that the traction mode is set to the traction detection circuit 223 of the inverter ECU 22. The traction detection circuit 223 outputs signals different from each other during traction and non-traction. The traction detection circuit 223 outputs an H level signal at the time of traction and an L level signal at the time of non-traction as a traction signal. The traction detection circuit 223 corresponds to the traction detection unit.

牽引検出回路223は、車両の牽引状態を検出すべく、車両の非動作状態において電源が供給され、動作が可能に構成された回路である。牽引検出回路223は、たとえば、インバータECU22において常時電源が供給される回路である。牽引検出回路223への電源供給の構成は特に限定されない。本実施形態の牽引検出回路223は、電源制御回路24を介さずに、+B端子に接続されている。すなわち、牽引検出回路223に、常時、電源電圧+Bが供給される。たとえば、インバータECU22の内部に図示しないDCDCコンバータを備え、DCDCコンバータにより電源が供給される構成としてもよい。DCDCコンバータは、高圧バッテリ11の電源電圧を降圧し、牽引検出回路223に供給する。DCDCコンバータは、上位ECU15から牽引モードを示す信号が入力されると起動する。 The traction detection circuit 223 is a circuit configured to be able to operate by supplying power in a non-operating state of the vehicle in order to detect the traction state of the vehicle. The traction detection circuit 223 is, for example, a circuit in which power is always supplied in the inverter ECU 22. The configuration of power supply to the traction detection circuit 223 is not particularly limited. The traction detection circuit 223 of the present embodiment is connected to the + B terminal without going through the power supply control circuit 24. That is, the power supply voltage + B is always supplied to the traction detection circuit 223. For example, a DCDC converter (not shown) may be provided inside the inverter ECU 22, and power may be supplied by the DCDC converter. The DCDC converter steps down the power supply voltage of the high-voltage battery 11 and supplies it to the traction detection circuit 223. The DCDC converter is activated when a signal indicating a traction mode is input from the host ECU 15.

冷却器23は、インバータ21およびモータジェネレータ12の少なくとも一方である対象機器を冷却する。冷却器23は、さらにインバータECU22を冷却してもよい。冷却器23は、さらに平滑コンデンサ20を冷却してもよい。本実施形態の冷却器23は、インバータ21を冷却する。冷却器23の冷却方式は、たとえば、水冷や空冷である。本実施形態では、水冷式の冷却器23を採用している。冷却器23は、冷却ポンプ230と、駆動回路231を有している。 The cooler 23 cools the target device, which is at least one of the inverter 21 and the motor generator 12. The cooler 23 may further cool the inverter ECU 22. The cooler 23 may further cool the smoothing capacitor 20. The cooler 23 of the present embodiment cools the inverter 21. The cooling method of the cooler 23 is, for example, water cooling or air cooling. In this embodiment, the water-cooled cooler 23 is adopted. The cooler 23 has a cooling pump 230 and a drive circuit 231.

冷却器23は、インバータ21(半導体装置)を冷却するように配置された図示しない熱交換部を有している。熱交換部は、たとえば半導体装置に対して積層配置される。熱交換部は、その内部流路に半導体装置の少なくとも一部を収容してもよい。熱交換部は、冷却ポンプ230とともに冷却回路を構成している。冷却ポンプ230が動作することで、熱交換部内の流路に冷媒が流れ、半導体装置が冷却される。冷媒としては、たとえば、水やアンモニアなどの相変化する冷媒や、エチレングリコール系などの相変化しない冷媒を用いることができる。 The cooler 23 has a heat exchange unit (not shown) arranged to cool the inverter 21 (semiconductor device). The heat exchange unit is arranged in a laminated manner with respect to the semiconductor device, for example. The heat exchange unit may accommodate at least a part of the semiconductor device in its internal flow path. The heat exchange unit constitutes a cooling circuit together with the cooling pump 230. When the cooling pump 230 operates, the refrigerant flows through the flow path in the heat exchange section, and the semiconductor device is cooled. As the refrigerant, for example, a phase-changing refrigerant such as water or ammonia or a non-phase-changing refrigerant such as ethylene glycol can be used.

駆動回路231は、制御回路221の駆動指令に基づいて、冷却ポンプ230を駆動させる。本実施形態では、制御回路221、駆動回路222、および駆動回路231が、インバータ21および冷却器23(冷却ポンプ230)の駆動を制御する制御部に相当する。なお、制御回路221が冷却ポンプ230の駆動を制御する例を示したが、これに限定されない。冷却ポンプ230の制御機能を制御回路221から切り離し、冷却器23側に持たせてもよい。冷却器23の制御回路が、インバータECU22を介して取得した温度検出信号に基づいて駆動指令を生成し、駆動回路231に出力してもよい。 The drive circuit 231 drives the cooling pump 230 based on the drive command of the control circuit 221. In the present embodiment, the control circuit 221 and the drive circuit 222, and the drive circuit 231 correspond to a control unit that controls the drive of the inverter 21 and the cooler 23 (cooling pump 230). An example in which the control circuit 221 controls the drive of the cooling pump 230 has been shown, but the present invention is not limited to this. The control function of the cooling pump 230 may be separated from the control circuit 221 and provided on the cooler 23 side. The control circuit of the cooler 23 may generate a drive command based on the temperature detection signal acquired via the inverter ECU 22 and output the drive command to the drive circuit 231.

電源制御回路24は、インバータECU22および冷却器23が動作するために必要な電源、すなわち動作電源の供給を制御する。電源制御回路24が、電源制御部に相当する。電源制御回路24は、複数のスイッチ240、241、242を有している。 The power supply control circuit 24 controls the supply of the power supply required for the inverter ECU 22 and the cooler 23 to operate, that is, the supply of the operating power supply. The power supply control circuit 24 corresponds to the power supply control unit. The power control circuit 24 has a plurality of switches 240, 241, 242.

スイッチ240は、低圧バッテリから、インバータECU22および冷却ポンプ230への電源供給経路に設けられている。具体的には、+B端子と、インバータECU22および冷却ポンプ230との間に設けられている。本実施形態のスイッチ240は、pチャネル型のMOSFETである。 The switch 240 is provided in the power supply path from the low-voltage battery to the inverter ECU 22 and the cooling pump 230. Specifically, it is provided between the + B terminal and the inverter ECU 22 and the cooling pump 230. The switch 240 of this embodiment is a p-channel MOSFET.

スイッチ241、242は、ともにnpn型のバイポーラトランジスタである。スイッチ241、242のコレクタは、スイッチ240のゲートに接続されている。スイッチ241、242のエミッタは、グランド(GND)に接続されている。スイッチ241のベースは、IG端子に接続されている。スイッチ242のベースは、牽引検出回路223に接続されている。 The switches 241 and 242 are both npn type bipolar transistors. The collectors of switches 241 and 242 are connected to the gate of switch 240. The emitters of switches 241 and 242 are connected to ground (GND). The base of the switch 241 is connected to the IG terminal. The base of the switch 242 is connected to the traction detection circuit 223.

車両の動作状態において、スイッチ241のベースには、IG端子から、IG(イグニッション)オンを示すHレベルの信号が入力される。一方、スイッチ242のベースには、牽引信号として非牽引時を示すLレベルの信号が入力される。よって、スイッチ241がオンし、スイッチ242がオフする。スイッチ241のオンにより、スイッチ240のゲートがグランドに接続され、スイッチ240がオンする。スイッチ240のオンにより、電源電圧+BがインバータECU22および冷却器23に供給される。電源制御回路24は、車両の動作状態において、インバータECU22および冷却器23への動作電源の供給を許可する。 In the operating state of the vehicle, an H level signal indicating that the IG (ignition) is on is input from the IG terminal to the base of the switch 241. On the other hand, an L level signal indicating non-traction is input to the base of the switch 242 as a traction signal. Therefore, the switch 241 is turned on and the switch 242 is turned off. When the switch 241 is turned on, the gate of the switch 240 is connected to the ground and the switch 240 is turned on. When the switch 240 is turned on, the power supply voltage + B is supplied to the inverter ECU 22 and the cooler 23. The power supply control circuit 24 permits the supply of operating power to the inverter ECU 22 and the cooler 23 in the operating state of the vehicle.

一方、車両の非動作状態において、スイッチ241のベースには、IG端子からIGオフを示すLレベルの信号が入力される。非牽引時には、スイッチ242のベースに、牽引信号としてLレベルの信号が入力される。よって、スイッチ241、242がオフし、これによりスイッチ240がオフする。非動作状態であって非牽引時には、インバータECU22および冷却器23に電源電圧+Bが供給されない。電源制御回路24は、車両の非動作状態であって非牽引時には、インバータECU22および冷却器23への動作電源の供給を遮断する。 On the other hand, in the non-operating state of the vehicle, an L level signal indicating IG off is input from the IG terminal to the base of the switch 241. At the time of non-traction, an L level signal is input to the base of the switch 242 as a traction signal. Therefore, switches 241 and 242 are turned off, which causes switch 240 to be turned off. In the non-operating state and non-traction, the power supply voltage + B is not supplied to the inverter ECU 22 and the cooler 23. The power supply control circuit 24 cuts off the supply of operating power to the inverter ECU 22 and the cooler 23 when the vehicle is in a non-operating state and is not towed.

車両の非動作状態において、車両の牽引時には、スイッチ242のベースに、牽引信号としてHレベルの信号が入力される。よって、スイッチ241がオフし、スイッチ242がオンする。スイッチ242のオンにより、スイッチ240のゲートがグランドに接続され、スイッチ240がオンする。スイッチ240のオンにより、電源電圧+BがインバータECU22および冷却器23に供給される。電源電圧+Bの供給により、駆動回路222、冷却ポンプ230、駆動回路231が動作可能となる。電源回路220により電源電圧+Bが降圧され、制御回路221が動作可能となる。電源制御回路24は、車両が非動作状態であっても牽引時には、インバータECU22および冷却器23への動作電源の供給を許可する。 In the non-operating state of the vehicle, when the vehicle is towed, an H level signal is input to the base of the switch 242 as a tow signal. Therefore, the switch 241 is turned off and the switch 242 is turned on. When the switch 242 is turned on, the gate of the switch 240 is connected to the ground and the switch 240 is turned on. When the switch 240 is turned on, the power supply voltage + B is supplied to the inverter ECU 22 and the cooler 23. By supplying the power supply voltage + B, the drive circuit 222, the cooling pump 230, and the drive circuit 231 can be operated. The power supply voltage + B is stepped down by the power supply circuit 220, and the control circuit 221 can operate. The power supply control circuit 24 permits the supply of operating power to the inverter ECU 22 and the cooler 23 when the vehicle is towed even when the vehicle is in a non-operating state.

<牽引処理>
次に、図3に基づいて、インバータECU22、ひいては電力変換装置13が実行する牽引処理について説明する。インバータECU22および電力変換装置13は、車両の非動作状態において、以下に示す処理を所定の周期で繰り返し実行する。
<Towing process>
Next, the traction process executed by the inverter ECU 22 and the power conversion device 13 will be described with reference to FIG. The inverter ECU 22 and the power conversion device 13 repeatedly execute the following processes at a predetermined cycle in the non-operating state of the vehicle.

先ず、インバータECU22の牽引検出回路223は、上位ECU15から取得するモード信号に基づいて、車両が牽引されているか否かを判定する(ステップS10)。上記したように、牽引検出回路223には、車両の非動作状態においても電源が供給されており、牽引検出回路223は動作が可能である。 First, the traction detection circuit 223 of the inverter ECU 22 determines whether or not the vehicle is towed based on the mode signal acquired from the upper ECU 15 (step S10). As described above, the traction detection circuit 223 is supplied with power even in the non-operating state of the vehicle, and the traction detection circuit 223 can operate.

ステップS10において非牽引状態であると判定すると、牽引検出回路223は、電源供給を遮断するために、牽引信号として非牽引時であることを示すLレベルの信号を出力する。Lレベルの信号によりスイッチ242がオフし、これによりスイッチ240もオフする。よって、電源制御回路24は、電源電圧+Bの供給を遮断する(ステップS20)。電源供給を遮断すると、一連の処理を終了する。 When it is determined in step S10 that the traction is not traction, the traction detection circuit 223 outputs an L-level signal indicating that the traction is in the non-traction state as a traction signal in order to cut off the power supply. The L level signal turns off the switch 242, which also turns off the switch 240. Therefore, the power supply control circuit 24 cuts off the supply of the power supply voltage + B (step S20). When the power supply is cut off, a series of processes is terminated.

ステップS10において牽引状態であると判定すると、牽引検出回路223は、電源供給を許可するために、牽引信号として牽引時であることを示すHレベルの信号を出力する。Hレベルの信号によりスイッチ242がオンし、これによりスイッチ240もオンする。よって、電源制御回路24は、電源電圧+Bの供給を許可する(ステップS30)。すなわち、動作電源の供給を許可する。 When it is determined in step S10 that the traction state is in effect, the traction detection circuit 223 outputs an H level signal indicating that the traction is in effect as a traction signal in order to allow power supply. The H level signal turns on the switch 242, which also turns on the switch 240. Therefore, the power supply control circuit 24 permits the supply of the power supply voltage + B (step S30). That is, the supply of operating power is permitted.

動作電源の供給により制御回路221が起動する。起動した制御回路221は、車両の牽引によって生じる回生電力を消費する制御を実行する(ステップS40)。IGオフの非動作状態において、牽引時にはモータジェネレータ12の回転により、回生電力(逆起電力)が発生する。制御回路221は、牽引により生じる回生電力を、インバータ21とモータジェネレータ12との間で消費するように、インバータ21(複数のIGBT211)の駆動を制御する。制御回路221は、上アーム210Hおよび下アーム210Lの一方において、全相のIGBT211をオン駆動させる。これにより、インバータ21を構成する全相の上アーム210H(または下アーム210L)のIGBT211とモータジェネレータ12(巻線12a)とによる閉回路が形成され、この閉回路において回生電力が消費される。 The control circuit 221 is activated by the supply of the operating power supply. The activated control circuit 221 executes control that consumes the regenerative power generated by the traction of the vehicle (step S40). In the non-operating state of IG off, regenerative power (counter electromotive force) is generated by the rotation of the motor generator 12 during traction. The control circuit 221 controls the drive of the inverter 21 (a plurality of IGBTs 211) so that the regenerative power generated by the traction is consumed between the inverter 21 and the motor generator 12. The control circuit 221 drives all phases of the IGBT 211 on at one of the upper arm 210H and the lower arm 210L. As a result, a closed circuit is formed by the IGBT 211 of the upper arm 210H (or lower arm 210L) of all phases constituting the inverter 21 and the motor generator 12 (winding 12a), and regenerative power is consumed in this closed circuit.

次いで、制御回路221は、温度検出部213により検出された温度を取得する(ステップS50)。そして制御回路221は、検出温度と予め設定された所定の閾値温度T1とを比較し、検出温度が閾値温度T1を超えているか否かを判定する(ステップS60)。ステップS60において検出温度が閾値温度T1を超えていると判定すると、制御回路221は、冷媒の流量が所定流量となるように冷却ポンプ230を動作させる駆動指令を出力する。この駆動指令にしたがって、駆動回路231が冷却ポンプ230を動作させる。検出温度が閾値温度T1を超えると、冷却ポンプ230が動作する(ステップS70)。よって、牽引時の回生電力消費により発熱したインバータ21(半導体素子)が冷却される。そして、一連の処理を終了する。 Next, the control circuit 221 acquires the temperature detected by the temperature detection unit 213 (step S50). Then, the control circuit 221 compares the detected temperature with the preset predetermined threshold temperature T1 and determines whether or not the detected temperature exceeds the threshold temperature T1 (step S60). When it is determined in step S60 that the detected temperature exceeds the threshold temperature T1, the control circuit 221 outputs a drive command for operating the cooling pump 230 so that the flow rate of the refrigerant becomes a predetermined flow rate. According to this drive command, the drive circuit 231 operates the cooling pump 230. When the detected temperature exceeds the threshold temperature T1, the cooling pump 230 operates (step S70). Therefore, the inverter 21 (semiconductor element) that generates heat due to the regenerative power consumption during traction is cooled. Then, a series of processes is completed.

ステップS60において検出温度が閾値温度T1を超えていないと判定すると、制御回路221は、検出温度と予め設定された閾値温度T2とを比較し、検出温度が閾値温度T2を下回っているか否かを判定する(ステップS80)。閾値温度T2は、閾値温度T1よりも低い温度である。ステップS80において検出温度が閾値温度T2を下回っていると判定すると、制御回路221は、冷却ポンプ230の動作を停止させる駆動指令を出力する。この駆動指令にしたがって、駆動回路231は、冷却ポンプ230を停止させる。検出温度が閾値温度T2を下回ると、冷却ポンプ230が停止する(ステップS90)。そして、一連の処理を終了する。 When it is determined in step S60 that the detected temperature does not exceed the threshold temperature T1, the control circuit 221 compares the detected temperature with the preset threshold temperature T2 and determines whether or not the detected temperature is lower than the threshold temperature T2. Determine (step S80). The threshold temperature T2 is a temperature lower than the threshold temperature T1. When it is determined in step S80 that the detected temperature is lower than the threshold temperature T2, the control circuit 221 outputs a drive command for stopping the operation of the cooling pump 230. According to this drive command, the drive circuit 231 stops the cooling pump 230. When the detected temperature falls below the threshold temperature T2, the cooling pump 230 is stopped (step S90). Then, a series of processes is completed.

ステップS80において、検出温度が閾値温度T2を下回っていないと判定すると、上記したステップS70の処理を実行する。すなわち、制御回路221は、冷却ポンプ230を動作させる駆動指令を出力する。よって、冷却ポンプ230が動作する。 If it is determined in step S80 that the detected temperature is not lower than the threshold temperature T2, the process of step S70 described above is executed. That is, the control circuit 221 outputs a drive command for operating the cooling pump 230. Therefore, the cooling pump 230 operates.

<第1実施形態のまとめ>
本実施形態によれば、車両の牽引を検出するとインバータECU22や冷却器23への動作電源の供給を許可する。制御回路221は動作電源の供給により起動し、牽引による回生電力をモータジェネレータ12とインバータ21との間で消費するように、インバータ21(IGBT211)の駆動を制御する。回生電力の消費によって、インバータ21を構成するIGBT211、モータジェネレータ12、平滑コンデンサ20などを保護することができる。
<Summary of the first embodiment>
According to this embodiment, when the traction of the vehicle is detected, the supply of the operating power to the inverter ECU 22 and the cooler 23 is permitted. The control circuit 221 is activated by the supply of operating power, and controls the drive of the inverter 21 (IGBT211) so that the regenerative power due to traction is consumed between the motor generator 12 and the inverter 21. By consuming the regenerative power, the IGBT 211, the motor generator 12, the smoothing capacitor 20, and the like constituting the inverter 21 can be protected.

牽引時の回生電力の消費により、インバータ21を構成するIGBT211などが発熱する。これにより、たとえば半導体素子の耐熱温度を超える虞がある。本実施形態では、車両の牽引を検出すると冷却器23への動作電源の供給も許可する。また、動作電源の供給により起動した制御回路221は、対象機器であるインバータ21を冷却するように冷却器23(冷却ポンプ230)の駆動を制御する。冷却によって、回生電力の消費により発熱したインバータ21(半導体素子)を保護することができる。 Due to the consumption of regenerative power during traction, the IGBT 211 and the like constituting the inverter 21 generate heat. As a result, for example, the heat resistant temperature of the semiconductor element may be exceeded. In the present embodiment, when the traction of the vehicle is detected, the supply of the operating power to the cooler 23 is also permitted. Further, the control circuit 221 activated by the supply of the operating power supply controls the drive of the cooler 23 (cooling pump 230) so as to cool the inverter 21 which is the target device. Cooling can protect the inverter 21 (semiconductor element) that generates heat due to the consumption of regenerative power.

以上より、優れた保護機能を有する電力変換装置13を提供することができる。 From the above, it is possible to provide the power conversion device 13 having an excellent protection function.

本実施形態の電源制御回路24は、牽引時において、低圧バッテリからの電力の供給を許可し、非動作状態であって非牽引時には供給を遮断する。具体的には、スイッチ240、242により、動作電源の供給を制御する。よって、簡素な構成で、上記した効果を奏することができる。 The power supply control circuit 24 of the present embodiment permits the supply of electric power from the low-voltage battery at the time of traction, and cuts off the supply at the time of non-operating state and non-traction. Specifically, switches 240 and 242 control the supply of operating power. Therefore, the above-mentioned effect can be obtained with a simple configuration.

<変形例>
本実施形態では、冷却器23による冷却の対象機器をインバータ21とする例を示したが、これに限定されない。牽引時の回生電力の消費により、モータジェネレータ12の巻線12aも発熱する。これにより、モータジェネレータ12の性能低下の虞がある。よって、冷却器23は、インバータ21およびモータジェネレータ12の少なくとも一方を冷却対象として含めばよい。
<Modification example>
In the present embodiment, an example is shown in which the target device for cooling by the cooler 23 is the inverter 21, but the present invention is not limited to this. Due to the consumption of regenerative power during traction, the winding 12a of the motor generator 12 also generates heat. As a result, there is a risk that the performance of the motor generator 12 will deteriorate. Therefore, the cooler 23 may include at least one of the inverter 21 and the motor generator 12 as a cooling target.

図4に示す変形例のように、モータジェネレータ12のみを対象機器とする場合、制御回路221は、モータジェネレータ12の温度、たとえば巻線12aを含む固定子の温度を、サーミスタなどの温度検出部121から取得すればよい。上記と同様の制御(図3参照)により、牽引時の回生電力消費にともなう発熱から、モータジェネレータ12を保護することができる。 When only the motor generator 12 is the target device as in the modified example shown in FIG. 4, the control circuit 221 determines the temperature of the motor generator 12, for example, the temperature of the stator including the winding 12a, by a temperature detection unit such as a thermistor. It may be obtained from 121. By the same control as above (see FIG. 3), the motor generator 12 can be protected from heat generation due to the regenerative power consumption during traction.

インバータ21およびモータジェネレータ12の両方を対象機器としてもよい。たとえば、インバータ21の検出温度およびモータジェネレータの検出温度の一方が対応する閾値温度を超えると冷却ポンプ230を動作させ、両方の検出温度がそれぞれの対応する閾値温度を下回ると冷却ポンプ230を停止させてもよい。 Both the inverter 21 and the motor generator 12 may be the target devices. For example, when one of the detection temperature of the inverter 21 and the detection temperature of the motor generator exceeds the corresponding threshold temperature, the cooling pump 230 is operated, and when both detection temperatures are lower than the respective corresponding threshold temperatures, the cooling pump 230 is stopped. You may.

冷却器23(冷却ポンプ230)の開始判定の閾値温度T1、終了判定の閾値温度T2を互いに異なる温度としたが、これに限定されない。互いに同じ温度としてもよい。検出温度に応じて、冷却器23の駆動を制御すればよい。たとえば、温度が高いほど冷媒の流量が大きくなるように、冷却ポンプ230の駆動を多段、もしくは、リニアに制御してもよい。 The threshold temperature T1 for determining the start and the threshold temperature T2 for determining the end of the cooler 23 (cooling pump 230) are set to different temperatures, but the temperature is not limited thereto. They may have the same temperature. The drive of the cooler 23 may be controlled according to the detected temperature. For example, the drive of the cooling pump 230 may be controlled in multiple stages or linearly so that the flow rate of the refrigerant increases as the temperature rises.

また、温度検出部121、213の検出信号によらず、牽引を検出したら冷却を開始し、牽引が終了したら冷却を終了するようにしてもよい。 Further, regardless of the detection signals of the temperature detection units 121 and 213, cooling may be started when traction is detected, and cooling may be terminated when traction is completed.

牽引検出回路223が、上位ECU15が出力する牽引モード信号に基づいて、牽引状態を検出する例を示したが、これに限定されない。図5の変形例に示すように、平滑コンデンサ20の両端電圧、すなわちインバータ21の入力電圧に基づいて、牽引状態を検出してもよい。車両の非動作状態においてシステムメインリレー14は遮断されており、IGBT211には逆並列にFWD212が接続されている。牽引時には、FWD212を通じた回生により、平滑コンデンサ20の両端電圧が上昇する。図5に示す変形例において、牽引検出回路223は、両端電圧とIG信号を取得する。牽引検出回路223は、IGオフの状態で両端電圧が所定の閾値電圧を超える場合に、牽引状態であることを検出し、牽引信号としてHレベルの信号を出力する。 An example in which the traction detection circuit 223 detects a traction state based on a traction mode signal output by the host ECU 15 is shown, but the present invention is not limited to this. As shown in the modified example of FIG. 5, the traction state may be detected based on the voltage across the smoothing capacitor 20, that is, the input voltage of the inverter 21. The system main relay 14 is cut off in the non-operating state of the vehicle, and the FWD 212 is connected to the IGBT 211 in antiparallel. At the time of traction, the voltage across the smoothing capacitor 20 rises due to regeneration through the FWD 212. In the modified example shown in FIG. 5, the traction detection circuit 223 acquires the voltage across the ends and the IG signal. The traction detection circuit 223 detects that the traction state is present when the voltage across the ends exceeds a predetermined threshold voltage in the IG off state, and outputs an H level signal as a traction signal.

車両の動作状態(通常動作時)と、非動作状態(牽引時)とで、冷却器23の冷媒の流量を異ならせてもよい。牽引時の発熱量は通常動作時よりも小さい。牽引時の流量を通常動作時よりも小さくすることで、冷却器23の駆動による消費電力を抑えることができる。図6に示す変形例では、制御回路221に牽引検出回路223の出力信号が入力される。制御回路221は、牽引時を示す信号(Hレベル)が入力されると牽引時であると判定し、駆動回路231に対して牽引時の小流量モードでの駆動指令を出力する。 The flow rate of the refrigerant of the cooler 23 may be different depending on the operating state (normal operation) and the non-operating state (traction) of the vehicle. The amount of heat generated during traction is smaller than during normal operation. By making the flow rate at the time of traction smaller than that at the time of normal operation, it is possible to suppress the power consumption due to the driving of the cooler 23. In the modified example shown in FIG. 6, the output signal of the traction detection circuit 223 is input to the control circuit 221. When the signal (H level) indicating the traction time is input, the control circuit 221 determines that the traction time is in effect, and outputs a drive command in the small flow rate mode during the traction time to the drive circuit 231.

なお、牽引信号に代えて、IG信号を用いてもよい。動作電源が供給された制御回路221に対してIGオフを示す信号が入力されると、制御回路221は牽引時であると判定し、小流量モードの駆動指令を出力してもよい。 An IG signal may be used instead of the traction signal. When a signal indicating IG off is input to the control circuit 221 to which the operating power is supplied, the control circuit 221 may determine that it is in traction and output a drive command in the small flow rate mode.

(第2実施形態)
この実施形態は、先行する実施形態を基礎的形態とする変形例であり、先行実施形態の記載を援用できる。先行実施形態では、牽引時に低圧バッテリ(+B端子)をインバータECUおよび冷却器に接続した。これに代えて、牽引時に、DCDCコンバータをインバータECUおよび冷却器に接続してもよい。
(Second Embodiment)
This embodiment is a modification based on the preceding embodiment, and the description of the preceding embodiment can be incorporated. In the prior embodiment, a low pressure battery (+ B terminal) was connected to the inverter ECU and the cooler at the time of towing. Instead of this, the DCDC converter may be connected to the inverter ECU and the cooler at the time of towing.

図7は、本実施形態に係る駆動システム10、および、電力変換装置13を示す図である。電力変換装置13は、DCDCコンバータ28をさらに備えている。DCDCコンバータ28は、電力変換部280と、電源回路281と、制御回路282を有している。 FIG. 7 is a diagram showing a drive system 10 and a power conversion device 13 according to the present embodiment. The power converter 13 further includes a DCDC converter 28. The DCDC converter 28 includes a power conversion unit 280, a power supply circuit 281 and a control circuit 282.

電力変換部280は、入力された直流電圧を、異なる値の直流電圧に変換するDC−DC変換回路である。平滑コンデンサ20に接続されており、平滑コンデンサ20の両端間の電圧VHが入力される。電力変換部280は、電圧VHを所定の電圧(たとえば12V)に降圧し、インバータECU22および冷却器23に出力する。 The power conversion unit 280 is a DC-DC conversion circuit that converts an input DC voltage into a DC voltage having a different value. It is connected to the smoothing capacitor 20 and the voltage VH between both ends of the smoothing capacitor 20 is input. The power conversion unit 280 steps down the voltage VH to a predetermined voltage (for example, 12V) and outputs it to the inverter ECU 22 and the cooler 23.

電源回路281は、入力される直流電圧を降圧し、制御回路282の動作電源(たとえば5V)を生成する。本実施形態では、電源電圧+Bを降圧する。 The power supply circuit 281 steps down the input DC voltage to generate an operating power supply (for example, 5V) for the control circuit 282. In this embodiment, the power supply voltage + B is stepped down.

制御回路282は、電源回路281から動作電源(5V)が供給されて動作する。制御回路282は、電力変換部280を構成する図示しないスイッチング素子の駆動を制御することで、電力変換部280の駆動を制御する。制御回路282は、たとえばマイコンを備えて構成されている。制御回路282は、電源回路281から動作電源が供給されると起動し、電力変換部280の駆動を制御する。 The control circuit 282 operates by supplying an operating power supply (5V) from the power supply circuit 281. The control circuit 282 controls the drive of the power conversion unit 280 by controlling the drive of a switching element (not shown) constituting the power conversion unit 280. The control circuit 282 is configured to include, for example, a microcomputer. The control circuit 282 is activated when operating power is supplied from the power supply circuit 281 to control the drive of the power conversion unit 280.

車両の動作状態において、IG端子からIGオンを示す信号が入力され、スイッチ241がオンする。これにより、スイッチ240がオンする。スイッチ240のオンにより、電源電圧+Bが電源回路281に供給され、電源回路281は動作電源を出力する。動作電源の供給を受けて、制御回路282は電力変換部280の駆動を制御する。DCDCコンバータ28からの電源電圧の供給により、駆動回路222、冷却ポンプ230、駆動回路231が動作可能となる。電源回路220により電源電圧が降圧され、制御回路221が動作可能となる。電源制御回路24は、車両の動作状態において、インバータECU22および冷却器23への動作電源の供給を許可する。 In the operating state of the vehicle, a signal indicating IG ON is input from the IG terminal, and the switch 241 is turned ON. As a result, the switch 240 is turned on. When the switch 240 is turned on, the power supply voltage + B is supplied to the power supply circuit 281, and the power supply circuit 281 outputs an operating power supply. Upon receiving the supply of the operating power supply, the control circuit 282 controls the drive of the power conversion unit 280. The drive circuit 222, the cooling pump 230, and the drive circuit 231 can be operated by supplying the power supply voltage from the DCDC converter 28. The power supply voltage is stepped down by the power supply circuit 220, and the control circuit 221 can operate. The power supply control circuit 24 permits the supply of operating power to the inverter ECU 22 and the cooler 23 in the operating state of the vehicle.

一方、車両の非動作状態において、IG端子からIGオフを示す信号が入力される。非牽引時には、牽引信号として非牽引を示す信号が入力される。よって、スイッチ241、242がオフする。これにより、スイッチ240がオフする。電源回路281への電源電圧+Bの供給が遮断され、制御回路282が動作しないため、DCDCコンバータ28は、電圧VHを降圧する動作を行わない。非動作状態であって非牽引時には、インバータECU22および冷却器23に電源電圧が供給されない。電源制御回路24は、車両の非動作状態であって非牽引時には、インバータECU22および冷却器23への動作電源の供給を遮断する。 On the other hand, in the non-operating state of the vehicle, a signal indicating IG off is input from the IG terminal. At the time of non-traction, a signal indicating non-traction is input as a traction signal. Therefore, the switches 241 and 242 are turned off. As a result, the switch 240 is turned off. Since the supply of the power supply voltage + B to the power supply circuit 281 is cut off and the control circuit 282 does not operate, the DCDC converter 28 does not perform an operation of stepping down the voltage VH. In the non-operating state and non-traction, the power supply voltage is not supplied to the inverter ECU 22 and the cooler 23. The power supply control circuit 24 cuts off the supply of operating power to the inverter ECU 22 and the cooler 23 when the vehicle is in a non-operating state and is not towed.

車両の非動作状態において、車両の牽引時には、スイッチ242のベースに、牽引信号としてHレベルの信号が入力される。よって、スイッチ241がオフし、スイッチ242がオンする。これにより、スイッチ240がオンする。スイッチ240のオンにより、電源電圧+Bが電源回路281に供給され、DCDCコンバータ28が動作する。DCDCコンバータ28からの電源電圧の供給により、駆動回路222、冷却ポンプ230、駆動回路231が動作可能となる。電源回路220により電源電圧が降圧され、制御回路221が動作可能となる。電源制御回路24は、車両が非動作状態であっても牽引時には、インバータECU22および冷却器23への動作電源の供給を許可する。 In the non-operating state of the vehicle, when the vehicle is towed, an H level signal is input to the base of the switch 242 as a tow signal. Therefore, the switch 241 is turned off and the switch 242 is turned on. As a result, the switch 240 is turned on. When the switch 240 is turned on, the power supply voltage + B is supplied to the power supply circuit 281 and the DCDC converter 28 operates. The drive circuit 222, the cooling pump 230, and the drive circuit 231 can be operated by supplying the power supply voltage from the DCDC converter 28. The power supply voltage is stepped down by the power supply circuit 220, and the control circuit 221 can operate. The power supply control circuit 24 permits the supply of operating power to the inverter ECU 22 and the cooler 23 when the vehicle is towed even when the vehicle is in a non-operating state.

<第2実施形態のまとめ>
本実施形態では、DCDCコンバータ28を駆動させて、インバータECU22および冷却器23に電源電圧を供給する。この構成においても、先行実施形態と同等の効果を奏することができる。
<Summary of the second embodiment>
In the present embodiment, the DCDC converter 28 is driven to supply the power supply voltage to the inverter ECU 22 and the cooler 23. Even in this configuration, the same effect as that of the preceding embodiment can be obtained.

また、DCDCコンバータ28は、電圧VHを降圧して電源電圧を生成する。牽引時において、システムメインリレー14は遮断されている。よって、DCDCコンバータ28の動作により、牽引時に生じる回生電力の消費を促進させることができる。 Further, the DCDC converter 28 steps down the voltage VH to generate a power supply voltage. At the time of towing, the system main relay 14 is shut off. Therefore, the operation of the DCDC converter 28 can promote the consumption of the regenerative power generated at the time of traction.

<変形例>
DCDCコンバータ28と電源制御回路24とを、一体的に構成してもよい。
<Modification example>
The DCDC converter 28 and the power supply control circuit 24 may be integrally configured.

図8に示す変形例のように、牽引時に、システムメインリレー14を導通状態に切り替えてもよい。図8に示す変形例では、牽引検出回路223の出力する牽引信号が、制御回路221にも入力される。制御回路221は、牽引信号としてHレベルの信号が入力されると、システムメインリレー14に対して、遮断状態から導通状態に切り替える信号を出力する。 As in the modified example shown in FIG. 8, the system main relay 14 may be switched to the conductive state at the time of traction. In the modified example shown in FIG. 8, the traction signal output by the traction detection circuit 223 is also input to the control circuit 221. When the H level signal is input as the traction signal, the control circuit 221 outputs a signal for switching from the cutoff state to the conduction state to the system main relay 14.

図9は、図8の電力変換装置13が実行する牽引処理を示すフローチャートである。先行実施形態(図3参照)と異なる点は、ステップS32の処理が追加されている点である。ステップS10において牽引状態であると判定すると、牽引検出回路223は、牽引信号としてHレベルの信号を出力する。これにより、電源制御回路24は、ステップS30の処理を実行して、電源電圧+Bの供給を許可する。動作電源の供給により起動した制御回路221は、システムメインリレー14に対して、遮断状態から導通状態に切り替えるための信号を出力する(ステップS32)。また、制御回路221は、ステップS40の処理、すなわち回生電力消費制御を実行する。 FIG. 9 is a flowchart showing a traction process executed by the power conversion device 13 of FIG. The difference from the prior embodiment (see FIG. 3) is that the process of step S32 is added. If it is determined in step S10 that the traction state is in effect, the traction detection circuit 223 outputs an H level signal as a traction signal. As a result, the power supply control circuit 24 executes the process of step S30 to allow the supply of the power supply voltage + B. The control circuit 221 activated by supplying the operating power supply outputs a signal for switching from the cutoff state to the conduction state to the system main relay 14 (step S32). Further, the control circuit 221 executes the process of step S40, that is, the regenerative power consumption control.

制御回路221は、牽引時において動作電源が供給されると、システムメインリレー14を強制的に導通状態に切り替える信号を出力する。牽引状態が解消されると、制御回路221は導通状態への切り替え信号を出力しない。よって、非動作状態の非牽引時において、システムメインリレー14は、遮断状態とされる。 The control circuit 221 outputs a signal for forcibly switching the system main relay 14 to the conductive state when the operating power is supplied at the time of traction. When the traction state is eliminated, the control circuit 221 does not output a switching signal to the conduction state. Therefore, the system main relay 14 is shut off when it is not towed in the non-operating state.

システムメインリレー14が遮断状態でDCDCコンバータ28が動作すると、電圧VHは低下する。上記したように、牽引時にシステムメインリレー14を導通状態に切り替えると、平滑コンデンサ20が高圧バッテリ11に接続される。これにより、牽引が長時間にわたっても、DCDCコンバータ28による電源供給を安定化させることができる。なお、牽引信号に代えて、IG信号を用いてもよい。 When the DCDC converter 28 operates while the system main relay 14 is cut off, the voltage VH drops. As described above, when the system main relay 14 is switched to the conductive state at the time of traction, the smoothing capacitor 20 is connected to the high voltage battery 11. As a result, the power supply by the DCDC converter 28 can be stabilized even when the traction is long. An IG signal may be used instead of the traction signal.

図10は、電力変換装置13(駆動システム10)の別の変形例を示している。この変形例では、インバータECU22が、電圧検出部224をさらに有している。電圧検出部224は、平滑コンデンサ20の両端電圧、すなわち電圧VHを検出し、検出結果を制御回路221に出力する。電圧検出部224は、動作電源の供給により動作する。上記した電圧検出信号と、牽引信号が制御回路221に入力される。制御回路221は、牽引信号としてHレベルの信号が入力される期間において、検出された電圧VHと閾値電圧(第1閾値電圧)とを比較する。そして、電圧VHが閾値電圧を下回ると、システムメインリレー14に対して、遮断状態から導通状態に切り替える信号を出力する。 FIG. 10 shows another modification of the power conversion device 13 (drive system 10). In this modification, the inverter ECU 22 further includes a voltage detection unit 224. The voltage detection unit 224 detects the voltage across the smoothing capacitor 20, that is, the voltage VH, and outputs the detection result to the control circuit 221. The voltage detection unit 224 operates by supplying an operating power supply. The voltage detection signal and the traction signal described above are input to the control circuit 221. The control circuit 221 compares the detected voltage VH with the threshold voltage (first threshold voltage) during the period in which the H level signal is input as the traction signal. Then, when the voltage VH falls below the threshold voltage, a signal for switching from the cutoff state to the conduction state is output to the system main relay 14.

図11は、図10の電力変換装置13が実行する牽引処理を示すフローチャートである。図9と異なる点は、ステップS31の処理が追加されている点である。ステップS10において牽引状態であると判定すると、牽引検出回路223は、牽引信号としてHレベルの信号を出力する。これにより、電源制御回路24は、ステップS30の処理を実行して、電源電圧+Bの供給を許可する。動作電源の供給により起動した制御回路221は、電圧検出部224の検出電圧(電圧VH)と閾値電圧V1とを比較し、検出電圧が閾値電圧V1を下回るか否かを判定する(ステップS31)。 FIG. 11 is a flowchart showing a traction process executed by the power conversion device 13 of FIG. The difference from FIG. 9 is that the process of step S31 is added. If it is determined in step S10 that the traction state is in effect, the traction detection circuit 223 outputs an H level signal as a traction signal. As a result, the power supply control circuit 24 executes the process of step S30 to allow the supply of the power supply voltage + B. The control circuit 221 activated by supplying the operating power source compares the detection voltage (voltage VH) of the voltage detection unit 224 with the threshold voltage V1 and determines whether or not the detection voltage is lower than the threshold voltage V1 (step S31). ..

検出電圧が閾値電圧V1を下回ると判定すると、制御回路221は、ステップS32の処理を実行して、導通状態に切り替えるための信号をシステムメインリレー14に出力する。検出電圧が閾値電圧V1を下回っていないと判定すると、制御回路221はステップS32の処理を実行せずに、すなわちシステムメインリレー14を遮断状態にしたまま、ステップS40の回生電力消費制御を実行する。 When it is determined that the detection voltage is lower than the threshold voltage V1, the control circuit 221 executes the process of step S32 and outputs a signal for switching to the conduction state to the system main relay 14. If it is determined that the detected voltage is not lower than the threshold voltage V1, the control circuit 221 executes the regenerative power consumption control of step S40 without executing the process of step S32, that is, while keeping the system main relay 14 cut off. ..

上記したように、牽引時に検出電圧が閾値電圧V1を下回ると、システムメインリレー14を導通状態に切り替える。これにより、平滑コンデンサ20が高圧バッテリ11に接続され、牽引が長時間にわたっても、DCDCコンバータ28による電源供給を安定化させることができる。 As described above, when the detected voltage falls below the threshold voltage V1 during traction, the system main relay 14 is switched to the conductive state. As a result, the smoothing capacitor 20 is connected to the high-voltage battery 11, and the power supply by the DCDC converter 28 can be stabilized even if the traction is extended for a long time.

なお、牽引信号に代えて、IG信号を用いてもよい。制御回路221に検出電圧と閾値電圧との判定機能をもたせる例を示したが、これに限定されない。電圧検出部224に判定機能をもたせてもよい。制御回路221は、牽引時に、電圧検出部224から検出電圧<閾値電圧V1を示す信号を取得すると、システムメインリレー14を導通状態にする信号を出力する。 An IG signal may be used instead of the traction signal. An example is shown in which the control circuit 221 is provided with a function of determining the detection voltage and the threshold voltage, but the present invention is not limited to this. The voltage detection unit 224 may be provided with a determination function. When the control circuit 221 acquires a signal indicating the detection voltage <threshold voltage V1 from the voltage detection unit 224 at the time of traction, the control circuit 221 outputs a signal for making the system main relay 14 conductive.

(第3実施形態)
この実施形態は、先行する実施形態を基礎的形態とする変形例であり、先行実施形態の記載を援用できる。先行実施形態では、牽引時に、DCDCコンバータをインバータECUおよび冷却器に接続した。これに代えて、所定の条件を満たすと、DCDCコンバータから低圧バッテリに接続を切り替えるようにしてもよい。
(Third Embodiment)
This embodiment is a modification based on the preceding embodiment, and the description of the preceding embodiment can be incorporated. In the prior embodiment, the DCDC converter was connected to the inverter ECU and the cooler at the time of towing. Instead of this, the connection may be switched from the DCDC converter to the low voltage battery when a predetermined condition is satisfied.

図12は、本実施形態に係る駆動システム10、および、電力変換装置13を示す図である。電力変換装置13は、第2実施形態同様、DCDCコンバータ28を備えている。電力変換装置13において、インバータECU22は、電圧検出部225をさらに有している。また、電源制御回路24は、スイッチ243、244をさらに有している。 FIG. 12 is a diagram showing a drive system 10 and a power conversion device 13 according to the present embodiment. The power conversion device 13 includes a DCDC converter 28 as in the second embodiment. In the power conversion device 13, the inverter ECU 22 further includes a voltage detection unit 225. Further, the power supply control circuit 24 further includes switches 243 and 244.

電圧検出部225は、上記した電圧検出部224同様、平滑コンデンサ20の両端電圧、すなわち電圧VHを検出する。電圧検出部225は、動作電源の供給により動作する。電圧検出部225は、電圧VHと閾値電圧(第2閾値電圧)とを比較し、その比較結果を出力する。電圧検出部225には、牽引検出回路223から牽引信号が入力される。電圧検出部225は、牽引信号としてHレベルの信号が入力されているとき、すなわち牽引時に、電圧VHが閾値電圧を下回ると、Hレベルの信号を出力する。電圧検出部225は、電圧VHが閾値電圧以上の場合に、Lレベルの信号を出力する。それ以外の動作期間において、電圧検出部225は、Lレベルの信号を出力する。 The voltage detection unit 225 detects the voltage across the smoothing capacitor 20, that is, the voltage VH, like the voltage detection unit 224 described above. The voltage detection unit 225 operates by supplying an operating power supply. The voltage detection unit 225 compares the voltage VH with the threshold voltage (second threshold voltage), and outputs the comparison result. A traction signal is input to the voltage detection unit 225 from the traction detection circuit 223. The voltage detection unit 225 outputs an H level signal when the H level signal is input as the traction signal, that is, at the time of traction, when the voltage VH falls below the threshold voltage. The voltage detection unit 225 outputs an L level signal when the voltage VH is equal to or higher than the threshold voltage. During the other operating period, the voltage detection unit 225 outputs an L level signal.

スイッチ243は、第1実施形態に示したスイッチ240同様、+B端子と、インバータECU22および冷却ポンプ230との間に設けられている。本実施形態のスイッチ243は、pチャネル型のMOSFETである。スイッチ244は、npn型のバイポーラトランジスタである。スイッチ244のコレクタは、スイッチ243のゲートに接続されている。スイッチ244のエミッタは、グランドに接続されている。スイッチ244のベースは、電圧検出部225に接続されている。 The switch 243 is provided between the + B terminal and the inverter ECU 22 and the cooling pump 230, as in the switch 240 shown in the first embodiment. The switch 243 of this embodiment is a p-channel MOSFET. The switch 244 is an npn type bipolar transistor. The collector of switch 244 is connected to the gate of switch 243. The emitter of switch 244 is connected to ground. The base of the switch 244 is connected to the voltage detector 225.

第2実施形態同様、車両の動作状態においては、DCDCコンバータ28の駆動により、インバータECU22および冷却器23に動作電源が供給される。電源制御回路24は、車両の動作状態において、インバータECU22および冷却器23への動作電源の供給を許可する。車両の非動作状態で非牽引時には、電源回路281への電源電圧+Bの供給が遮断され、DCDCコンバータ28は電圧VHを降圧する動作を行わない。電源制御回路24は、車両の非動作状態であって非牽引時には、インバータECU22および冷却器23への動作電源の供給を遮断する。 Similar to the second embodiment, in the operating state of the vehicle, the operating power is supplied to the inverter ECU 22 and the cooler 23 by driving the DCDC converter 28. The power supply control circuit 24 permits the supply of operating power to the inverter ECU 22 and the cooler 23 in the operating state of the vehicle. When the vehicle is not operating and is not towed, the supply of the power supply voltage + B to the power supply circuit 281 is cut off, and the DCDC converter 28 does not step down the voltage VH. The power supply control circuit 24 cuts off the supply of operating power to the inverter ECU 22 and the cooler 23 when the vehicle is in a non-operating state and is not towed.

車両の非動作状態において、車両の牽引時には、スイッチ241がオフし、スイッチ242がオンする。これにより、スイッチ240がオンする。電源電圧+Bが電源回路281に供給され、DCDCコンバータ28が動作する。インバータECU22および冷却器23に、DCDCコンバータ28から電源電圧が供給される。電源供給により、電圧検出部225は、電圧VHを検出する。システムメインリレー14が遮断状態でDCDCコンバータ28が動作すると、電圧VHが低下する。電圧VHが閾値電圧を下回ると、電圧検出部225は、Hレベルの信号を出力する。 In the non-operating state of the vehicle, when the vehicle is towed, the switch 241 is turned off and the switch 242 is turned on. As a result, the switch 240 is turned on. The power supply voltage + B is supplied to the power supply circuit 281 and the DCDC converter 28 operates. A power supply voltage is supplied from the DCDC converter 28 to the inverter ECU 22 and the cooler 23. By supplying power, the voltage detection unit 225 detects the voltage VH. When the DCDC converter 28 operates while the system main relay 14 is cut off, the voltage VH drops. When the voltage VH falls below the threshold voltage, the voltage detection unit 225 outputs an H level signal.

電圧検出部225の出力がHレベルに切り替わると、スイッチ244がオンする。これにより、スイッチ243もオンし、電源電圧+BがインバータECU22および冷却器23に供給される。閾値電圧は、たとえば、DCDCコンバータ28の出力電圧が理想的な電源電圧+B(たとえば12V)と等しいときの電圧VHの値とされている。 When the output of the voltage detection unit 225 is switched to the H level, the switch 244 is turned on. As a result, the switch 243 is also turned on, and the power supply voltage + B is supplied to the inverter ECU 22 and the cooler 23. The threshold voltage is, for example, the value of the voltage VH when the output voltage of the DCDC converter 28 is equal to the ideal power supply voltage + B (for example, 12V).

<第3実施形態のまとめ>
本実施形態でも、車両の牽引時に、インバータECU22および冷却器23に電源電圧を供給する。よって、先行実施形態と同等の効果を奏することができる。
<Summary of the third embodiment>
Also in this embodiment, the power supply voltage is supplied to the inverter ECU 22 and the cooler 23 when the vehicle is towed. Therefore, the same effect as that of the preceding embodiment can be obtained.

また、牽引時において、まずDCDCコンバータ28を動作させて、インバータECU22および冷却器23に電源電圧を供給する。牽引時において、システムメインリレー14は遮断されているため、DCDCコンバータ28の動作により、牽引時に生じる回生電力の消費を促進させることができる。 Further, at the time of traction, the DCDC converter 28 is first operated to supply the power supply voltage to the inverter ECU 22 and the cooler 23. Since the system main relay 14 is cut off during traction, the operation of the DCDC converter 28 can promote the consumption of regenerative power generated during traction.

また、DCDCコンバータ28の動作により電圧VHが低下し、閾値電圧を下回ると、インバータECU22および冷却器23に電源電圧+Bを供給する。これにより、牽引時において、インバータECU22および冷却器23への電源供給を安定化することができる。 Further, when the voltage VH drops due to the operation of the DCDC converter 28 and falls below the threshold voltage, the power supply voltage + B is supplied to the inverter ECU 22 and the cooler 23. Thereby, the power supply to the inverter ECU 22 and the cooler 23 can be stabilized at the time of traction.

なお、電圧検出部225に入力する信号を、牽引信号に代えて、IG信号を用いてもよい。電圧VHが閾値電圧を下回ることで、電圧検出部225から出力される信号により、DCDCコンバータ28の駆動を停止させてもよい。 The signal input to the voltage detection unit 225 may be an IG signal instead of the traction signal. When the voltage VH falls below the threshold voltage, the drive of the DCDC converter 28 may be stopped by the signal output from the voltage detection unit 225.

電源制御回路24が、IGオン時に+B端子をインバータECU22および冷却器23に接続するための、図示しないスイッチをさらに有してもよい。このスイッチは、たとえばnpn型のバイポーラトランジスタである。コレクタが、スイッチ243のゲートに接続され、エミッタがグランドに接続されている。そして、ベースに、IG端子が接続されている。 The power control circuit 24 may further have a switch (not shown) for connecting the + B terminal to the inverter ECU 22 and the cooler 23 when the IG is on. This switch is, for example, an npn type bipolar transistor. The collector is connected to the gate of switch 243 and the emitter is connected to ground. And the IG terminal is connected to the base.

(他の実施形態)
この明細書および図面等における開示は、例示された実施形態に制限されない。開示は、例示された実施形態と、それらに基づく当業者による変形態様を包含する。たとえば、開示は、実施形態において示された部品および/または要素の組み合わせに限定されない。開示は、多様な組み合わせによって実施可能である。開示は、実施形態に追加可能な追加的な部分をもつことができる。開示は、実施形態の部品および/または要素が省略されたものを包含する。開示は、ひとつの実施形態と他の実施形態との間における部品および/または要素の置き換え、又は組み合わせを包含する。開示される技術的範囲は、実施形態の記載に限定されない。開示されるいくつかの技術的範囲は、請求の範囲の記載によって示され、さらに請求の範囲の記載と均等の意味および範囲内でのすべての変更を含むものと解されるべきである。
(Other embodiments)
Disclosure in this specification, drawings and the like is not limited to the illustrated embodiments. The disclosure includes exemplary embodiments and modifications by those skilled in the art based on them. For example, disclosure is not limited to the parts and / or element combinations shown in the embodiments. Disclosure can be carried out in various combinations. The disclosure can have additional parts that can be added to the embodiment. Disclosures include those in which the parts and / or elements of the embodiment are omitted. Disclosures include the replacement or combination of parts and / or elements between one embodiment and another. The technical scope disclosed is not limited to the description of the embodiments. Some technical scopes disclosed are indicated by the claims description and should be understood to include all modifications within the meaning and scope equivalent to the claims statement.

明細書および図面等における開示は、請求の範囲の記載によって限定されない。明細書および図面等における開示は、請求の範囲に記載された技術的思想を包含し、さらに請求の範囲に記載された技術的思想より多様で広範な技術的思想に及んでいる。よって、請求の範囲の記載に拘束されることなく、明細書および図面等の開示から、多様な技術的思想を抽出することができる。 Disclosure in the description, drawings, etc. is not limited by the description of the scope of claims. The disclosure in the description, drawings, etc. includes the technical ideas described in the claims, and further covers a wider variety of technical ideas than the technical ideas described in the claims. Therefore, various technical ideas can be extracted from the disclosure of the description, drawings, etc. without being bound by the description of the claims.

制御回路221および駆動回路222、231は、少なくともひとつのコンピュータを含む制御システムによって提供される。制御システムは、ハードウェアである少なくともひとつのプロセッサ(ハードウェアプロセッサ)を含む。ハードウェアプロセッサは、下記(i)、(ii)、又は(iii)により提供することができる。 The control circuit 221 and the drive circuit 222, 231 are provided by a control system including at least one computer. The control system includes at least one processor (hardware processor) which is hardware. The hardware processor can be provided by the following (i), (ii), or (iii).

(i)ハードウェアプロセッサは、ハードウェア論理回路である場合がある。この場合、コンピュータは、プログラムされた多数の論理ユニット(ゲート回路)を含むデジタル回路によって提供される。デジタル回路は、プログラムおよび/またはデータを格納したメモリを備える場合がある。コンピュータは、アナログ回路によって提供される場合がある。コンピュータは、デジタル回路とアナログ回路との組み合わせによって提供される場合がある。 (I) The hardware processor may be a hardware logic circuit. In this case, the computer is provided by a digital circuit that includes a large number of programmed logic units (gate circuits). Digital circuits may include memory for storing programs and / or data. Computers may be provided by analog circuits. Computers may be provided by a combination of digital and analog circuits.

(ii)ハードウェアプロセッサは、少なくともひとつのメモリに格納されたプログラムを実行する少なくともひとつのプロセッサコアである場合がある。この場合、コンピュータは、少なくともひとつのメモリと、少なくともひとつのプロセッサコアとによって提供される。プロセッサコアは、たとえばCPUと称される。メモリは、記憶媒体とも称される。メモリは、プロセッサによって読み取り可能な「プログラムおよび/またはデータ」を非一時的に格納する非遷移的かつ実体的な記憶媒体である。 (Ii) A hardware processor may be at least one processor core that executes a program stored in at least one memory. In this case, the computer is provided by at least one memory and at least one processor core. The processor core is referred to as, for example, a CPU. Memory is also referred to as a storage medium. A memory is a non-transitional and substantive storage medium that non-temporarily stores "programs and / or data" that can be read by a processor.

(iii)ハードウェアプロセッサは、上記(i)と上記(ii)との組み合わせである場合がある。(i)と(ii)とは、異なるチップの上、又は共通のチップの上に配置される。 (Iii) The hardware processor may be a combination of the above (i) and the above (ii). (I) and (ii) are arranged on different chips or on a common chip.

すなわち、制御回路221および駆動回路222、231が提供する手段および/または機能は、ハードウェアのみ、ソフトウェアのみ、又はそれらの組み合わせにより提供することができる。 That is, the means and / or functions provided by the control circuit 221 and the drive circuits 222 and 231 can be provided by hardware only, software only, or a combination thereof.

インバータ21を構成するスイッチング素子は、IGBT211に限定されない。たとえば、MOSFETを用いてもよい。 The switching element constituting the inverter 21 is not limited to the IGBT 211. For example, MOSFET may be used.

高圧バッテリ11と平滑コンデンサ20の間に、コンバータを備えてもよい。 A converter may be provided between the high voltage battery 11 and the smoothing capacitor 20.

10…駆動システム、11…高圧バッテリ、12…モータジェネレータ、120…巻線、121…温度検出部、13…電力変換装置、14…システムメインリレー、15…上位ECU、20…平滑コンデンサ、21…インバータ、210…上下アーム回路、210H…上アーム、210L…下アーム、211…IGBT、212…FWD、213…温度検出部、22…インバータECU、220…電源回路、221…制御回路、222…駆動回路、223…牽引検出回路、224…電圧検出部、23…冷却器、230…冷却ポンプ、231…制御回路、24…電源制御回路、240、241、242…スイッチ、25…Pライン、26…Nライン、27…出力ライン、28…DCDCコンバータ、280…電力変換部、281…電源回路、282…制御回路 10 ... drive system, 11 ... high voltage battery, 12 ... motor generator, 120 ... winding, 121 ... temperature detector, 13 ... power converter, 14 ... system main relay, 15 ... upper ECU, 20 ... smoothing capacitor, 21 ... Inverter, 210 ... Upper and lower arm circuit, 210H ... Upper arm, 210L ... Lower arm, 211 ... IGBT, 212 ... FWD, 213 ... Temperature detector, 22 ... Inverter ECU, 220 ... Power supply circuit, 221 ... Control circuit, 222 ... Drive Circuit, 223 ... Tow detection circuit, 224 ... Voltage detector, 23 ... Cooler, 230 ... Cooling pump, 231 ... Control circuit, 24 ... Power supply control circuit, 240, 241, 242 ... Switch, 25 ... P line, 26 ... N line, 27 ... output line, 28 ... DCDC converter, 280 ... power converter, 281 ... power supply circuit, 282 ... control circuit

Claims (10)

複数のスイッチング素子(211)を有し、直流電源(11)からの直流電力を、車両の走行駆動源である回転電機(12)を駆動するための交流電力に変換するインバータ(21)と、
前記インバータおよび前記回転電機の少なくとも一方である対象機器を冷却する冷却器(23)と、
前記インバータ、および、前記冷却器の駆動を制御する制御部(221、222、231)と、
前記車両の牽引を検出する牽引検出部(223)と、
前記車両の非動作状態において、前記牽引が検出されないと前記制御部および前記冷却器をそれぞれ動作させるための動作電源の供給を遮断し、前記牽引が検出されると前記動作電源の供給を許可する電源制御部(24)と、
を備え、
前記制御部は、前記車両の牽引時に前記動作電源の供給により起動し、前記回転電機の回転により生じる回生電力を前記回転電機と前記インバータとの間で消費するように前記インバータの駆動を制御するとともに、前記対象機器を冷却するように前記冷却器の駆動を制御する電力変換装置。
An inverter (21) having a plurality of switching elements (211) and converting DC power from a DC power supply (11) into AC power for driving a rotating electric machine (12) which is a traveling drive source of a vehicle.
A cooler (23) that cools the target device, which is at least one of the inverter and the rotary electric machine, and
A control unit (221, 222, 231) that controls the drive of the inverter and the cooler.
A traction detection unit (223) that detects the traction of the vehicle, and
In the non-operating state of the vehicle, if the traction is not detected, the supply of the operating power for operating the control unit and the cooler is cut off, and when the traction is detected, the supply of the operating power is permitted. Power control unit (24) and
With
The control unit is activated by supplying the operating power supply when the vehicle is towed, and controls the drive of the inverter so that the regenerative power generated by the rotation of the rotary electric machine is consumed between the rotary electric machine and the inverter. At the same time, a power conversion device that controls the drive of the cooler so as to cool the target device.
前記電源制御部は、前記直流電源よりも電圧の低い低圧バッテリからの電力の供給を遮断することで前記動作電源の供給を遮断し、前記低圧バッテリからの電力の供給を許可することで前記動作電源の供給を許可する請求項1に記載の電力変換装置。 The power supply control unit cuts off the supply of the operating power supply by cutting off the supply of electric power from a low-voltage battery having a voltage lower than that of the DC power supply, and permits the supply of electric power from the low-voltage battery to perform the operation. The power conversion device according to claim 1, wherein the power supply is permitted. DCDCコンバータ(28)をさらに備え、
前記電源制御部は、前記DCDCコンバータの駆動を停止させることで前記動作電源の供給を遮断し、前記DCDCコンバータを駆動させることで前記動作電源の供給を許可する請求項1に記載の電力変換装置。
Further equipped with a DCDC converter (28)
The power conversion device according to claim 1, wherein the power supply control unit cuts off the supply of the operating power supply by stopping the drive of the DCDC converter, and permits the supply of the operating power supply by driving the DCDC converter. ..
前記直流電源と前記インバータとの間に設けられ、前記車両の動作状態において前記直流電源と接続され、非動作状態において前記直流電源との接続が遮断される平滑コンデンサ(20)をさらに備え、
前記DCDCコンバータは、前記平滑コンデンサが供給する直流電圧を異なる値の直流電圧に変換して出力する請求項3に記載の電力変換装置。
Further provided is a smoothing capacitor (20) provided between the DC power supply and the inverter, which is connected to the DC power supply in the operating state of the vehicle and is disconnected from the DC power supply in the non-operating state.
The power conversion device according to claim 3, wherein the DCDC converter converts a DC voltage supplied by the smoothing capacitor into a DC voltage having a different value and outputs the DC voltage converter.
前記平滑コンデンサの両端電圧を検出する電圧検出部(224)をさらに備え、
前記制御部は、前記非動作状態において前記両端電圧が第1閾値電圧よりも低下した場合に、前記平滑コンデンサを前記直流電源に接続させる請求項4に記載の電力変換装置。
A voltage detection unit (224) for detecting the voltage across the smoothing capacitor is further provided.
The power conversion device according to claim 4, wherein the control unit connects the smoothing capacitor to the DC power supply when the voltage across the two ends becomes lower than the first threshold voltage in the non-operating state.
前記制御部は、前記非動作状態において前記牽引が検出されると、前記平滑コンデンサを前記直流電源に接続させる請求項4に記載の電力変換装置。 The power conversion device according to claim 4, wherein the control unit connects the smoothing capacitor to the DC power supply when the traction is detected in the non-operating state. 前記平滑コンデンサの両端電圧を検出する電圧検出部(225)をさらに備え、
前記電源制御部は、前記車両の牽引時であって、前記両端電圧が第2閾値電圧以上の場合に、前記DCDCコンバータを駆動させることで前記動作電源の供給を許可し、前記両端電圧が前記第2閾値電圧未満の場合に、前記直流電源よりも電圧の低い低圧バッテリからの電力の供給を許可することで前記動作電源の供給を許可する請求項4に記載の電力変換装置。
A voltage detection unit (225) for detecting the voltage across the smoothing capacitor is further provided.
The power supply control unit permits the supply of the operating power supply by driving the DCDC converter when the voltage across the vehicle is towed and the voltage across the two is equal to or higher than the second threshold voltage. The power conversion device according to claim 4, wherein when the voltage is less than the second threshold voltage, the supply of the operating power supply is permitted by permitting the supply of power from the low voltage battery having a voltage lower than that of the DC power supply.
前記対象機器の温度を検出する温度検出部(121、213)をさらに備え、
前記車両が牽引されているときに、前記制御部は、検出された前記温度に応じて前記冷却器の駆動を制御する請求項1〜7いずれか1項に記載の電力変換装置。
A temperature detection unit (121, 213) for detecting the temperature of the target device is further provided.
The power conversion device according to any one of claims 1 to 7, wherein when the vehicle is towed, the control unit controls the drive of the cooler according to the detected temperature.
前記牽引検出部は、上位の電子制御装置(15)から牽引モード信号を取得することで、前記車両の牽引を検出する請求項1〜8いずれか1項に記載の電力変換装置。 The power conversion device according to any one of claims 1 to 8, wherein the traction detection unit detects the traction of the vehicle by acquiring a traction mode signal from a higher-level electronic control device (15). 前記牽引検出部は、前記非動作状態における前記インバータの入力電圧に基づいて、前記車両の牽引を検出する請求項1〜8いずれか1項に記載の電力変換装置。 The power conversion device according to any one of claims 1 to 8, wherein the traction detection unit detects the traction of the vehicle based on the input voltage of the inverter in the non-operating state.
JP2020081438A 2020-05-01 2020-05-01 power converter Active JP7259800B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2020081438A JP7259800B2 (en) 2020-05-01 2020-05-01 power converter

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2020081438A JP7259800B2 (en) 2020-05-01 2020-05-01 power converter

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2021176258A true JP2021176258A (en) 2021-11-04
JP7259800B2 JP7259800B2 (en) 2023-04-18

Family

ID=78300558

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2020081438A Active JP7259800B2 (en) 2020-05-01 2020-05-01 power converter

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP7259800B2 (en)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2014187770A (en) * 2013-03-22 2014-10-02 Toyota Motor Corp Electric vehicle
WO2015050068A1 (en) * 2013-10-01 2015-04-09 日立オートモティブシステムズ株式会社 Power conversion device
JP2016165180A (en) * 2015-03-06 2016-09-08 トヨタ自動車株式会社 Electric vehicle
JP2019037065A (en) * 2017-08-14 2019-03-07 トヨタ自動車株式会社 Vehicle control system

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2014187770A (en) * 2013-03-22 2014-10-02 Toyota Motor Corp Electric vehicle
WO2015050068A1 (en) * 2013-10-01 2015-04-09 日立オートモティブシステムズ株式会社 Power conversion device
JP2016165180A (en) * 2015-03-06 2016-09-08 トヨタ自動車株式会社 Electric vehicle
JP2019037065A (en) * 2017-08-14 2019-03-07 トヨタ自動車株式会社 Vehicle control system

Also Published As

Publication number Publication date
JP7259800B2 (en) 2023-04-18

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4665911B2 (en) Cooling system
US8415825B2 (en) Power conversion device, method of controlling power conversion device, and vehicle with the same mounted thereon
US10491095B2 (en) Dynamic IGBT gate drive for vehicle traction inverters
US7109605B2 (en) Electric load apparatus, method for processing abnormality, and computer readable recording medium recording program for causing computer to execute processing of abnormality in electric load apparatus
US10250124B2 (en) Power converter for controlling switching elements during regenerative control of an inverter
US20090167079A1 (en) DC-DC Converter for Electric Automobile
US20200366286A1 (en) Drive circuit
WO2009011461A1 (en) Inverter control device and vehicle
US9998057B2 (en) Power supply system
US11973368B2 (en) Control apparatus of power converter
JP2009044914A (en) Power supply control unit and motor driver equipped with the same
US11799472B2 (en) Drive circuit
JP2009254206A (en) Power source control system
JP5303295B2 (en) Power converter for vehicle and electric vehicle
US11728802B2 (en) Drive circuit
JP2009254209A (en) Power supply control system
US20230006664A1 (en) Control circuit for power conversion apparatus
JP2021176258A (en) Power conversion device
US20220393633A1 (en) Power converter control circuit
JP2006304542A (en) Voltage converter
JP2022014382A (en) Electric power conversion device and electric power conversion control device
JP2022030603A (en) Control circuit of power converter
JP7499626B2 (en) Power Conversion Control Device
WO2021161796A1 (en) Control circuit for power converter
JP2014204627A (en) Power conversion device

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20220609

TRDD Decision of grant or rejection written
A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20230228

A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20230307

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20230320

R151 Written notification of patent or utility model registration

Ref document number: 7259800

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151