JP2598465Y2 - Power supply for vehicles - Google Patents

Power supply for vehicles

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JP2598465Y2
JP2598465Y2 JP1993069546U JP6954693U JP2598465Y2 JP 2598465 Y2 JP2598465 Y2 JP 2598465Y2 JP 1993069546 U JP1993069546 U JP 1993069546U JP 6954693 U JP6954693 U JP 6954693U JP 2598465 Y2 JP2598465 Y2 JP 2598465Y2
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inverter
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battery
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義雄 佐藤
一弘 高山
一海 西沢
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    • Y02T10/70Energy storage systems for electromobility, e.g. batteries

Description

【考案の詳細な説明】[Detailed description of the invention]

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本考案は、エンジンのクランクシ
ャフトに直結した交流機を、制動時には発電機運転して
エネルギーを回生し、力行運転時には電動機運転して駆
動補助を行う車両における車両用電源装置に関するもの
である。
BACKGROUND OF THE INVENTION The present invention relates to a vehicle power supply for a vehicle in which an alternator directly connected to a crankshaft of an engine is operated by a generator during braking to regenerate energy and an electric motor is operated during power running to assist driving. It concerns the device.

【0002】[0002]

【従来の技術】図7は、エネルギー回生用交流機部が組
み込まれた車両駆動部を示す図である。図7において1
はエンジン、20は交流機部、21はクラッチ部、22
はトランスミッション部、23はプロペラシャフトであ
る。
2. Description of the Related Art FIG. 7 is a diagram showing a vehicle drive unit in which an AC machine unit for energy regeneration is incorporated. In FIG. 7, 1
Is an engine, 20 is an AC machine section, 21 is a clutch section, 22
Is a transmission unit, and 23 is a propeller shaft.

【0003】エンジン1とクラッチ部21との間に交流
機部20を設け、交流機部20の回転軸をクランクシャ
フトと直結する。車両を制動する場合の1つの方法とし
て、エンジンに負荷をかける方法があるが(例、エンジ
ンブレーキ)、交流機部20は、その負荷の1種として
作用する。即ち、制動時に交流機部20を発電機運転す
ると、そのためにエンジンの駆動力の一部が消費され、
エンジンに対しては制動力として作用する。
[0003] An AC machine section 20 is provided between the engine 1 and the clutch section 21, and a rotating shaft of the AC machine section 20 is directly connected to a crankshaft. One method of braking the vehicle is to apply a load to the engine (for example, an engine brake), but the AC machine section 20 acts as one of the loads. That is, when the alternator unit 20 is operated by the generator during braking, a part of the driving force of the engine is consumed for that,
Acts as a braking force on the engine.

【0004】逆に、エンジンの駆動力以外にも駆動力が
欲しいという場合、例えば発進や急加速をする場合、交
流機部20を電動機運転して駆動補助をすることが出来
る。このような交流機部20を具える車両の電源装置に
は、交流→直流変換機能,あるいは直流→交流変換機能
を持たせる等の配慮がなされている。
Conversely, when a driving force other than the driving force of the engine is desired, for example, when starting or suddenly accelerating, the AC machine 20 can be driven by an electric motor to assist the driving. Consideration is given to providing a power supply device for a vehicle having such an AC machine section 20 with an AC → DC conversion function or a DC → AC conversion function.

【0005】(第1の従来例) 図4は、そのような従来の車両用電源装置の第1の例を
示す図である。図4において、1はエンジン、2は交流
機本体、3は界磁コイル、4は電圧調整器、5は回転子
位置検出器、6は電流検出器、7はインバータ、8はイ
ンバータ制御回路、9は抵抗、10はチョッパ、11は
チョッパ制御回路、12はバッテリ、13は車両負荷、
14は総合制御部である。
(First Conventional Example) FIG. 4 is a diagram showing a first example of such a conventional power supply device for a vehicle. In FIG. 4, 1 is an engine, 2 is an AC machine main body, 3 is a field coil, 4 is a voltage regulator, 5 is a rotor position detector, 6 is a current detector, 7 is an inverter, 8 is an inverter control circuit, 9 is a resistor, 10 is a chopper, 11 is a chopper control circuit, 12 is a battery, 13 is a vehicle load,
Reference numeral 14 denotes a general control unit.

【0006】交流機本体2としては、例えば3相の同期
交流機が用いられる。3相の発電コイルの出力端子は、
インバータ7に接続される。インバータ7の端子A,
B,Cは、直流端子である。直流端子A,Cは、バッテ
リ12の両端に接続される。直流端子B,Cは、抵抗9
とチョッパ10の直列接続体の両端に接続される。車両
負荷13は、バッテリ12に並列に接続されている。
As the AC machine main body 2, for example, a three-phase synchronous AC machine is used. The output terminals of the three-phase generator coil
Connected to inverter 7. Terminal A of the inverter 7,
B and C are DC terminals. DC terminals A and C are connected to both ends of battery 12. DC terminals B and C are connected to resistor 9
And the chopper 10 are connected to both ends of a series connection body. The vehicle load 13 is connected to the battery 12 in parallel.

【0007】インバータ7の具体的構成例を、図2に示
す。7−1はダイオード、7−2はMOSトランジスタ
である。同じ図形で描かれている部分は、同種のもので
ある。9個のダイオードで、2組の3相全波整流回路
(交流→直流変換回路)が構成され、6個のMOSトラ
ンジスタで、1組の直流→交流変換回路が構成されてい
る。なお、MOSトランジスタは、スイッチング素子と
して用いられている。
FIG. 2 shows a specific example of the configuration of the inverter 7. 7-1 is a diode, and 7-2 is a MOS transistor. The parts drawn in the same figure are of the same kind. Nine diodes constitute two sets of three-phase full-wave rectifier circuits (AC → DC conversion circuits), and six MOS transistors constitute one set of DC → AC conversion circuits. The MOS transistor is used as a switching element.

【0008】交流機本体2の回転軸は、エンジン1に直
結されている。界磁コイル3に界磁電流を流し、エンジ
ン1により交流機本体2を回転させれば、交流機本体2
は発電する。発電電圧は、電圧調整器4により界磁電流
を制御することによって調整される。この車両用電源装
置では、発電時にインバータ7の直流端子A,C間に発
生させた直流電圧で、バッテリ12を充電してエネルギ
ーを回生する。バッテリ12が満充電となると、チョッ
パ10をオンして抵抗9に通電し、制動のエネルギーを
消費する。
The rotating shaft of the alternator main body 2 is directly connected to the engine 1. When a field current is passed through the field coil 3 and the AC machine body 2 is rotated by the engine 1, the AC machine body 2 is rotated.
Generates electricity. The generated voltage is adjusted by controlling the field current by the voltage regulator 4. In this vehicle power supply device, the battery 12 is charged with the DC voltage generated between the DC terminals A and C of the inverter 7 during power generation to regenerate energy. When the battery 12 is fully charged, the chopper 10 is turned on to energize the resistor 9 to consume braking energy.

【0009】エンジンの駆動補助をする時には、インバ
ータ7の直流端子A,C間に印加されているバッテリ電
圧を交流に変換し、交流機本体2に印加する。インバー
タ制御回路8は、インバータ7内のスイッチング素子
(図2では、MOSトランジスタ)のオン,オフを制御
する。回転子位置検出器5,電流検出器6からの信号
は、インバータ制御に利用される。総合制御部14は、
車両速度等の各種の車両情報を参考にしながら、車両用
電源装置全体の動作を統括制御する。
When assisting the driving of the engine, the battery voltage applied between the DC terminals A and C of the inverter 7 is converted into AC and applied to the AC machine main body 2. The inverter control circuit 8 controls on / off of a switching element (a MOS transistor in FIG. 2) in the inverter 7. Signals from the rotor position detector 5 and the current detector 6 are used for inverter control. The general control unit 14
The overall operation of the vehicle power supply device is controlled while referring to various types of vehicle information such as vehicle speed.

【0010】(第2の従来例) 図8は、従来の車両用電源装置の第2の例を示す図であ
る。図8において、24は電源、25はコンバータ、2
6は平滑用リアクトル、27は平滑コンデンサ、28は
インバータ、29はモータ、30はコンバータ制御回
路、31はインバータ制御回路、44は抵抗、45はス
イッチング素子、46はスイッチング制御回路である。
(Second Conventional Example) FIG. 8 is a diagram showing a second example of a conventional vehicle power supply device. 8, 24 is a power supply, 25 is a converter, 2
6 is a smoothing reactor, 27 is a smoothing capacitor, 28 is an inverter, 29 is a motor, 30 is a converter control circuit, 31 is an inverter control circuit, 44 is a resistor, 45 is a switching element, and 46 is a switching control circuit.

【0011】これは、車両に使用されるモータ(例、エ
ンジンアシスト用,リターダ用)等の交流負荷に給電す
る場合の例である。電源24は車両発電機であり、そこ
からの発電交流は、コンバータ25により直流に変換さ
れる。コンバータ25は、例えば6個のスイッチング素
子により構成され、それらのスイッチング制御は、コン
バータ制御回路30により行われる。なお、コンバータ
25は、逆方向の変換(直流→交流への変換)をするこ
とも出来る。
This is an example of a case where power is supplied to an AC load such as a motor (for example, for engine assist and retarder) used in a vehicle. The power source 24 is a vehicle generator, and the generated AC from the power source is converted into DC by the converter 25. The converter 25 is composed of, for example, six switching elements, and their switching control is performed by a converter control circuit 30. Note that the converter 25 can also perform reverse conversion (conversion from DC to AC).

【0012】直流は平滑用リアクトル26,平滑コンデ
ンサ27により平滑され、インバータ28によって交流
負荷(ここではモータ29)に適合した交流に変換され
る。インバータ28は、例えばスイッチング素子とダイ
オードとの逆並列接続体6組により構成され、スイッチ
ング素子のスイッチング制御は、インバータ制御回路3
1によって行われる。
The DC is smoothed by a smoothing reactor 26 and a smoothing capacitor 27, and is converted by an inverter 28 into an AC suitable for an AC load (here, a motor 29). The inverter 28 is composed of, for example, six sets of anti-parallel connections of switching elements and diodes, and the switching control of the switching elements is performed by the inverter control circuit 3.
1 is performed.

【0013】抵抗44は、余剰エネルギーを消費するた
めの抵抗である。例えば、エンジンブレーキによる発電
をさせた場合、スイッチング素子45をオンすることに
より、その発電エネルギーを消費させるための抵抗であ
る。スイッチング素子45のオン,オフは、スイッチン
グ制御回路46によって制御される。
The resistor 44 is a resistor for consuming surplus energy. For example, when power is generated by the engine brake, the resistance is used to turn on the switching element 45 to consume the generated energy. ON / OFF of the switching element 45 is controlled by a switching control circuit 46.

【0014】なお、車両用電源装置に関係する従来の文
献としては、例えば特開平2−206301号公報がある。
As a conventional document relating to a vehicle power supply device, there is, for example, JP-A-2-206301.

【0015】[0015]

【考案が解決しようとする課題】前記した車両用電源装
置の第1の従来例では、制動時にエネルギーを回生した
り、力行時に電源を供給したりする装置として、鉛蓄電
池であるバッテリを使用している。エネルギーの回生や
力行のための給電は、急速に行われる。ところが、鉛蓄
電池で急速充電や急速放電を繰り返すと、劣化が早く、
電池寿命が短くなるという問題点があった。
In the first prior art vehicle power supply device described above, a battery which is a lead storage battery is used as a device for regenerating energy during braking or supplying power during power running. ing. Power supply for energy regeneration and powering occurs rapidly. However, repeated rapid charging and discharging with lead-acid batteries deteriorates quickly,
There is a problem that the battery life is shortened.

【0016】また、車両用電源装置の第2の従来例で
は、負荷急減時(例、モータ29の負荷が急に軽くなっ
た時)に、回路中に存在する誘導成分(平滑用リアクト
ル26等)により高電圧が発生したり、電源電圧急上昇
時(例、ブレーキ回生時)に高電圧が発生し、それがイ
ンバータの直流側にかかるのでインバータの耐圧上好ま
しくないと共に、余剰エネルギーを無駄に消費してしま
うという問題点があった。本考案は、以上のような問題
点を解決することを課題とするものである。
Further, in the second conventional power supply device for a vehicle, when the load suddenly decreases (for example, when the load on the motor 29 suddenly decreases), an inductive component (smoothing reactor 26 or the like) existing in the circuit is provided. ), Or a high voltage is generated when the power supply voltage rises sharply (for example, during regenerative braking), and it is applied to the DC side of the inverter, which is not desirable in terms of the withstand voltage of the inverter and wastefully consumes excess energy. There was a problem of doing it. An object of the present invention is to solve the above problems.

【0017】[0017]

【課題を解決するための手段】前記課題を解決するた
め、本考案では、エンジンに直結され発電電流でバッテ
リを充電するよう接続された交流機と、該発電電流を整
流したり前記バッテリを電源として該交流機に印加する
交流を発生したりするインバータと、該インバータを制
御するインバータ制御回路とを具えた車両用電源装置に
おいて、大容量コンデンサと、高圧側端子がバッテリに
接続され低圧側端子が前記大容量コンデンサに接続され
た昇降圧コンバータと、前記交流機の発電機運転時の充
電または電動機運転時の放電が、主として大容量コンデ
ンサを使用してなされるよう昇降圧コンバータを制御す
るコンバータ制御回路とを具えることとした。
According to the present invention, there is provided an AC machine directly connected to an engine and connected to charge a battery with a generated current, wherein the alternator rectifies the generated current and supplies power to the battery. A vehicle power supply device comprising: an inverter for generating an alternating current applied to the AC machine; and an inverter control circuit for controlling the inverter. A large-capacity capacitor, a high-voltage terminal connected to a battery, and a low-voltage terminal Is a buck-boost converter connected to the large-capacity capacitor, and a converter that controls the buck-boost converter so that charging of the AC machine during generator operation or discharging during motor operation is performed mainly using a large-capacity capacitor. And a control circuit.

【0018】また、エンジンに直結された交流機と、該
交流機に接続されたコンバータと、該コンバータの直流
側電圧を平滑する平滑回路と、平滑された電圧を交流に
変換して交流負荷へ給電するインバータとを具えた車両
用電源装置において、該インバータの直流側に高圧側端
子が接続され低圧側端子が大容量コンデンサに接続され
た昇降圧コンバータを設け、該昇降圧コンバータにより
前記大容量コンデンサを充放電制御することとした。
Further, an AC machine directly connected to the engine, a converter connected to the AC machine, a smoothing circuit for smoothing the DC side voltage of the converter, and converting the smoothed voltage into AC to an AC load. And a step-up / down converter in which a high-voltage terminal is connected to a DC side of the inverter and a low-voltage terminal is connected to a large-capacity capacitor. The charge and discharge of the capacitor are controlled.

【0019】[0019]

【作 用】エンジンに交流機を直結し、制動時に該交
流機を発電機運転してエネルギーを回生し、発進や急加
速のような力行時に回生エネルギーを放出して該交流機
を電動機運転する車両用電源装置に、大容量コンデンサ
と昇降圧コンバータとコンバータ制御回路とを設ける。
昇降圧コンバータの高圧側端子にはバッテリを接続し、
低圧側端子には大容量コンデンサを接続する。
[Operation] An AC machine is directly connected to an engine, the AC machine is operated as a generator during braking to regenerate energy, and the regenerative energy is released during power running such as starting or sudden acceleration to operate the AC machine as an electric motor. A large-capacity capacitor, a buck-boost converter, and a converter control circuit are provided in a vehicle power supply device.
Connect the battery to the high-side terminal of the buck-boost converter,
Connect a large capacity capacitor to the low voltage side terminal.

【0020】そして、エネルギー回生時やその放出時に
必要となる急速充電や急速放電は、バッテリによって行
うのではなく、主として大容量コンデンサによって行う
ように、昇降圧コンバータを制御する。これにより、バ
ッテリが急速な充放電にさらされることがなくなるの
で、寿命が縮まることもない。なお、大容量コンデンサ
は、急速充電や急速放電を繰り返し行っても、殆ど劣化
しない。
The step-up / step-down converter is controlled so that the rapid charging and rapid discharging required at the time of energy regeneration and discharge are performed mainly by a large-capacity capacitor, not by a battery. As a result, the battery is not exposed to rapid charge and discharge, and the life is not shortened. The large-capacity capacitor hardly deteriorates even if rapid charging and rapid discharging are repeatedly performed.

【0021】また、発電電圧を整流した電圧をインバー
タを介して交流負荷に給電するような車両用電源装置に
おいて、インバータの直流側に昇降圧コンバータを介し
て大容量コンデンサを接続し、昇降圧コンバータにより
充放電制御すれば、交流負荷の遮断等により高電圧が発
生しそうになっても、該大容量コンデンサへの充電でそ
のエネルギーを吸収することが出来る。そのため、イン
バータの回路素子が高電圧により破壊される恐れがなく
なると共に、余剰エネルギーを回収することが出来る。
Also, in a vehicle power supply device for supplying a rectified voltage to an AC load via an inverter, a large-capacity capacitor is connected to the DC side of the inverter via a buck-boost converter. , It is possible to absorb the energy by charging the large-capacity capacitor even if a high voltage is likely to be generated due to interruption of an AC load or the like. Therefore, there is no possibility that the circuit element of the inverter is destroyed by the high voltage, and excess energy can be recovered.

【0022】[0022]

【実施例】以下、本考案の実施例を図面に基づいて詳細
に説明する。 (第1の実施例) 図1は、本考案の車両用電源装置の第1の例を示す図で
ある。符号は図4のものに対応し、15は大容量コンデ
ンサ、16は電流検出器、17は昇降圧コンバータ、1
8は電流検出器、19はコンバータ制御回路である。図
4と同じ符号のものは、同様の動作をするので、その説
明は省略する。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the drawings. FIG. 1 is a diagram showing a first example of a vehicle power supply device according to the present invention. Reference numerals correspond to those in FIG. 4, 15 is a large-capacity capacitor, 16 is a current detector, 17 is a buck-boost converter, 1
8 is a current detector, and 19 is a converter control circuit. Those having the same reference numerals as those in FIG. 4 perform the same operation, and thus the description thereof will be omitted.

【0023】構成上、図4の従来例と異なる第1の点
は、回生エネルギー蓄積手段として、新たに大容量コン
デンサ15を設けた点である。コンデンサは、周知のよ
うに、急速充電や急速放電に対する耐性が強く、これら
を繰り返したとしても、殆ど劣化することはない。大容
量コンデンサ15としては、例えば小型で大容量を有す
る電気2重層コンデンサを用いることが出来る。
The first point, which differs from the conventional example of FIG. 4 in terms of configuration, is that a large-capacity capacitor 15 is newly provided as regenerative energy storage means. As is well known, the capacitor has high resistance to rapid charging and rapid discharging, and hardly deteriorates even if these are repeated. As the large-capacity capacitor 15, for example, an electric double-layer capacitor having a small size and a large capacity can be used.

【0024】異なる第2の点は、バッテリ12と大容量
コンデンサ15との間に昇降圧コンバータ17を設けた
点である。この昇降圧コンバータ17は、交流機本体2
の発電エネルギーを回生する場合には、大容量コンデン
サ15の耐圧等を考慮して電圧を降圧し、逆に、大容量
コンデンサ15を放電させて交流機本体2に印加する場
合には、交流機本体2を電動機運転するのに適する電圧
(即ち略バッテリ無負荷電圧)に等しい電圧に昇圧する
ために設けられている。
A second different point is that a buck-boost converter 17 is provided between the battery 12 and the large-capacity capacitor 15. The step-up / step-down converter 17 is connected to the
In order to regenerate the power generation energy, the voltage is reduced in consideration of the withstand voltage of the large-capacity capacitor 15, and conversely, when the large-capacity capacitor 15 is discharged and applied to the AC machine main body 2, It is provided for boosting the main body 2 to a voltage equal to a voltage suitable for operating the motor (ie, substantially no-load voltage of the battery).

【0025】図3に、昇降圧コンバータの具体的構成の
1例を示す。17−1はリアクトル、17−2,17−
3はコンデンサ、17−4,17−5はMOSトランジ
スタ、17−6,17−7はダイオードである。MOS
トランジスタ17−4,17−5は、スイッチング素子
として用いられる。この構成および動作原理は、公知で
ある。
FIG. 3 shows an example of a specific configuration of the buck-boost converter. 17-1 is a reactor, 17-2, 17-
3 is a capacitor, 17-4 and 17-5 are MOS transistors, and 17-6 and 17-7 are diodes. MOS
The transistors 17-4 and 17-5 are used as switching elements. This configuration and operating principle are known.

【0026】図1のコンバータ制御回路19は、MOS
トランジスタ17−4,17−5のオン,オフのタイミ
ングを制御して、昇降圧コンバータ17に昇圧または降
圧を行わせる。昇降圧コンバータ17の両側では、電
圧,電流が検出され、コンバータ制御回路19による制
御に利用される。
The converter control circuit 19 shown in FIG.
The on / off timing of the transistors 17-4 and 17-5 is controlled to cause the step-up / step-down converter 17 to step up or step down. Voltages and currents are detected on both sides of the step-up / step-down converter 17 and used for control by the converter control circuit 19.

【0027】(制動時の動作…エネルギー回生) これは、回生リターダ制御とも呼ばれるが、発電電圧を
直流に変換してインバータ7の直流端子A,C間に生ぜ
しめるところまでは、従来と同様である。直流端子A,
C間の電圧はバッテリ12に印加されると共に、昇降圧
コンバータ17に印加される。この電圧の値は、電圧調
整器4により、バッテリ12の無負荷電圧と略等しくな
るように調整される。その理由は、バッテリ12を充電
するのではなく、大容量コンデンサ15を充電するよう
にするためである。
(Operation at the time of braking: energy regeneration) This is also called regenerative retarder control, but it is the same as the conventional one up to the point where the generated voltage is converted into DC and generated between the DC terminals A and C of the inverter 7. is there. DC terminal A,
The voltage between C is applied to the battery 12 and also to the buck-boost converter 17. The value of this voltage is adjusted by the voltage regulator 4 so as to be substantially equal to the no-load voltage of the battery 12. The reason is to charge the large-capacity capacitor 15 instead of charging the battery 12.

【0028】そして、昇降圧コンバータ17で降圧して
大容量コンデンサ15を充電するが、満充電になると、
大容量コンデンサ15の電圧VL を検出して、これが許
容電圧以上にならないように制御する。また、昇降圧コ
ンバータ17への高圧側からの入力電流として、インバ
ータ7から流れて来ている電流以上の電流を要求される
と、不足する分はバッテリ12から流れ出るということ
になってしまう。それを防ぐため、そのような場合には
高圧側の電圧VH を検出し、それがバッテリ12の無負
荷電圧以下にはならないよう、昇降圧コンバータ17の
出力(低圧側出力)を制限する。
Then, the voltage is stepped down by the step-up / step-down converter 17 and the large-capacity capacitor 15 is charged.
The voltage V L of the large-capacity capacitor 15 is detected, and the voltage V L is controlled so as not to exceed the allowable voltage. Further, if a current higher than the current flowing from the inverter 7 is required as the input current from the high voltage side to the step-up / step-down converter 17, the shortage will flow out of the battery 12. To prevent this, in such a case, the voltage V H on the high voltage side is detected, and the output (low voltage side output) of the buck-boost converter 17 is limited so that the voltage V H does not become lower than the no-load voltage of the battery 12.

【0029】大容量コンデンサ15が満充電された後、
次にはバッテリ12を充電する。これも満充電される
と、従来と同様、チョッパ10をオンし、抵抗9にて制
動エネルギーを消費する。
After the large capacity capacitor 15 is fully charged,
Next, the battery 12 is charged. When the battery is fully charged, the chopper 10 is turned on and the braking energy is consumed by the resistor 9 as in the related art.

【0030】(力行運転時の動作) 交流機本体2を電動機運転してエンジンの駆動補助をす
る時には、まず、大容量コンデンサ15の電荷を放電す
ることにより行う。次に、それだけでは不足するように
なると、バッテリ12からも放電する。そして、大容量
コンデンサ15の電荷が放電した後では、バッテリ12
からの放電のみで行われる。
(Operation during Powering Operation) When the AC machine main body 2 is driven by an electric motor to assist the driving of the engine, the charge of the large-capacity capacitor 15 is first discharged. Next, when it becomes insufficient by itself, the battery 12 is also discharged. After the charge of the large-capacity capacitor 15 is discharged, the battery 12
It is performed only by the discharge from.

【0031】昇降圧コンバータ17で昇圧制御を行う場
合には、次の2点に注意して行う。第1の点は、昇圧し
て得られた電圧が、バッテリ12の無負荷電圧以上には
ならないようにするという点である。第2の点は、大容
量コンデンサ15から昇降圧コンバータ17への入力電
流が、昇降圧コンバータ17を害するほどに大とならな
いようにするという点である。
When boosting control is performed by the buck-boost converter 17, attention should be paid to the following two points. The first point is that the voltage obtained by boosting does not exceed the no-load voltage of the battery 12. The second point is that the input current from the large-capacity capacitor 15 to the buck-boost converter 17 is not so large as to damage the buck-boost converter 17.

【0032】第1の点であるが、もし昇圧して得られる
電圧がバッテリ12の無負荷電圧より大になると、昇降
圧コンバータ17の出力電流は、バッテリ12にも流れ
込み、インバータ7へ流れて行く電流が少なくなるから
である。そのため、昇圧電圧は、略バッテリ12の無負
荷電圧程度に保つ必要がある。
First, if the voltage obtained by boosting becomes larger than the no-load voltage of the battery 12, the output current of the buck-boost converter 17 also flows into the battery 12 and flows to the inverter 7. This is because the current that goes is reduced. For this reason, the boosted voltage needs to be maintained at about the no-load voltage of the battery 12.

【0033】図5は、昇降圧コンバータ17の昇圧動作
時の出力特性を示す図である。横軸が昇圧時出力電流
I、縦軸は昇圧時出力電圧Vである。昇圧時出力電圧V
は、図1中の高圧側電圧VH として検出されるが、これ
をバッテリ12の無負荷電圧程度の一定電圧値VC にな
るよう制御する。IM は、昇圧時の昇降圧コンバータ1
7の出力電流の最大値であるが、電流がこれ以上になる
と、昇圧時出力電圧Vは低下する。
FIG. 5 is a diagram showing output characteristics of the step-up / step-down converter 17 during the step-up operation. The horizontal axis represents the output current I during boosting, and the vertical axis represents the output voltage V during boosting. Step-up output voltage V
Is detected as the high-side voltage V H in FIG. 1, and this is controlled so as to have a constant voltage value V C of about the no-load voltage of the battery 12. I M is the buck-boost converter 1 when boosting
7 is the maximum value of the output current, but when the current exceeds this value, the boosted output voltage V decreases.

【0034】第2の点についてであるが、昇降圧コンバ
ータ17に過大な電流が入力されると、その回路素子を
破壊する恐れがある。そのため、大容量コンデンサ15
からの入力電流が所定値以上にはならないよう、制限す
る必要がある。
Regarding the second point, if an excessive current is input to the step-up / step-down converter 17, there is a possibility that the circuit element may be destroyed. Therefore, the large-capacity capacitor 15
It is necessary to limit the input current from the terminal so that it does not exceed a predetermined value.

【0035】図6は、昇降圧コンバータの昇圧動作時の
入力特性を示す図である。横軸は時間であり、縦軸は大
容量コンデンサ15からの入力電力P,入力電圧Vおよ
び入力電流Iである。図示はしてないが、それぞれに応
じて目盛りの取り方は異なる。大容量コンデンサ15の
放電と共に電圧は低下して行くから、入力電圧Vの曲線
は次第に低下して行く。
FIG. 6 is a diagram showing input characteristics during the step-up operation of the step-up / step-down converter. The horizontal axis represents time, and the vertical axis represents input power P, input voltage V, and input current I from the large-capacity capacitor 15. Although not shown, the scale is different depending on each case. Since the voltage decreases as the large-capacity capacitor 15 discharges, the curve of the input voltage V gradually decreases.

【0036】この特性図では、入力電力Pが一定(つま
り、V×I=一定)となるような入力のさせ方としてい
るので、入力電圧Vが低下するにつれて、入力電流Iは
増大するような制御をしている。しかし、入力電流Iを
増大させるといっても、昇降圧コンバータ17の回路素
子に悪影響を与える程に大となることは許されない。そ
こで、入力電流Iを制限電流値I1 以上にはならないよ
うに制限する。図6で、制限電流値I1 に達した時点が
1 である。それ以後は、入力電流I=I1 (一定)
で、入力電圧Vは低下する一方であるから、入力電力P
も低下する。昇圧時の入力に関しては、このような制御
をする。
In this characteristic diagram, the input is made so that the input power P is constant (that is, V × I = constant). Therefore, as the input voltage V decreases, the input current I increases. Has control. However, even if the input current I is increased, it is not allowed to be large enough to adversely affect the circuit elements of the buck-boost converter 17. Therefore, to limit the input current I as not a limit current value I 1 or more. In FIG. 6, the time when the current limit value I 1 is reached is t 1 . Thereafter, the input current I = I 1 (constant)
Since the input voltage V is decreasing, the input power P
Also decrease. With respect to the input at the time of boosting, such control is performed.

【0037】さて、力行制御時の動作を、次の2つに分
けて説明する。 (1)インバータ7が要求する負荷電流が、昇降圧コン
バータ17の出力電流より小の時 この時には、インバータ7へ送る電流は、昇降圧コンバ
ータ17の出力電流だけでまかなえる。従って、交流機
本体2の電動機運転は、大容量コンデンサ15の放電エ
ネルギーだけで行われる。昇降圧コンバータ17の高圧
側電圧VH は、バッテリ12の無負荷電圧より大にはな
らないように制御されているから、大容量コンデンサ1
5の放電エネルギーの一部が、バッテリ12の充電に使
われてしまうこともない。
Now, the operation at the time of power running control will be described in the following two cases. (1) When the load current required by the inverter 7 is smaller than the output current of the buck-boost converter 17 At this time, the current sent to the inverter 7 can be covered only by the output current of the buck-boost converter 17. Therefore, the motor operation of the AC machine main body 2 is performed only by the discharge energy of the large-capacity capacitor 15. Since the high voltage V H of the buck-boost converter 17 is controlled so as not to be higher than the no-load voltage of the battery 12, the large-capacity capacitor 1
Part of the discharge energy of No. 5 is not used for charging the battery 12.

【0038】 (2)インバータ7が要求する負荷電流が、昇降圧コン
バータ17の出力電流より大の時 この時には、昇降圧コンバータ17の出力電流だけでは
不足する。その不足分を補うため、この段階になって初
めて、バッテリ12からインバータ7への給電が開始さ
れる。大容量コンデンサ15の放電が終わった後は、イ
ンバータ7へはバッテリ12からのみ給電される。
(2) When the load current required by the inverter 7 is larger than the output current of the buck-boost converter 17 At this time, the output current of the buck-boost converter 17 alone is insufficient. Only at this stage, power supply from the battery 12 to the inverter 7 is started to make up for the shortfall. After the discharge of the large-capacity capacitor 15 is completed, power is supplied to the inverter 7 only from the battery 12.

【0039】なお、昇降圧コンバータ17への入力電流
が制限電流値I1 に達した場合には、それ以後、入力電
流は増大しないようにされるから、図6で述べたよう
に、入力電力Pは徐々に低下してゆく。それに伴い、昇
降圧コンバータ17の出力電流が変化し、インバータ7
の要求する負荷電流より大であったものが小に変化した
りすることもあるかも知れないが、その時には前記
(2)の制御が行われる。
[0039] In the case where the input current to the buck-boost converter 17 has reached the limit current value I 1, since thereafter, the input current is prevented from increasing, as described in FIG. 6, the input power P gradually decreases. Accordingly, the output current of the buck-boost converter 17 changes, and the inverter 7
There may be a case where the load current larger than the required load current changes to a small value. At that time, the control (2) is performed.

【0040】(第2の実施例) 図9は、本考案の車両用電源装置の第2の例を示す図で
ある。符号は図8のものに対応し、32はエネルギー緩
衝部、33は昇降圧コンバータ、34は大容量コンデン
サ、35は昇降圧コンバータ制御回路である。エネルギ
ー緩衝部32は、昇降圧コンバータ33と大容量コンデ
ンサ34とより構成され、昇降圧コンバータ33は、昇
降圧コンバータ制御回路35からの制御信号により制御
される。大容量コンデンサ34としては、例えば電気二
重層コンデンサが用いられる。
(Second Embodiment) FIG. 9 is a diagram showing a second embodiment of the vehicle power supply device of the present invention. Reference numerals correspond to those in FIG. 8, 32 is an energy buffer, 33 is a buck-boost converter, 34 is a large capacity capacitor, and 35 is a buck-boost converter control circuit. The energy buffer 32 includes a buck-boost converter 33 and a large-capacity capacitor 34. The buck-boost converter 33 is controlled by a control signal from a buck-boost converter control circuit 35. As the large capacity capacitor 34, for example, an electric double layer capacitor is used.

【0041】モータ29の負荷が急に軽くなった場合、
平滑用リアクトル26にそれまで流れていた大きな電流
による電磁エネルギーにより、平滑コンデンサ27の両
端(インバータの直流側)に高電圧が発生しそうにな
る。この時には、その電圧を入力電圧として昇降圧コン
バータ33を降圧動作させ、大容量コンデンサ34を充
電する。このように、平滑用リアクトル26の電磁エネ
ルギーを大容量コンデンサ34で吸収することにより、
平滑コンデンサ27およびインバータに過電圧がかかる
ことが回避される。電源24の発電電圧が急上昇した場
合(例、ブレーキ回生時など)にも、同様にして過電圧
の印加が回避される。
When the load on the motor 29 suddenly decreases,
A high voltage is likely to be generated at both ends of the smoothing capacitor 27 (DC side of the inverter) due to the electromagnetic energy due to the large current that has been flowing through the smoothing reactor 26 up to that point. At this time, the buck-boost converter 33 is stepped down by using the voltage as an input voltage, and the large-capacity capacitor 34 is charged. Thus, by absorbing the electromagnetic energy of the smoothing reactor 26 with the large-capacity capacitor 34,
Overvoltage is prevented from being applied to the smoothing capacitor 27 and the inverter. Even when the power generation voltage of the power supply 24 sharply rises (for example, at the time of brake regeneration), the application of the overvoltage is similarly avoided.

【0042】大容量コンデンサ34に充電されたエネル
ギーは、昇降圧コンバータ33によって適宜昇圧し、車
両のバッテリ(図9では図示せず)を充電するのに用い
たり、インバータ28を経てモータ29を駆動するのに
用いたりする。モータ29がエンジンの駆動を補助する
モータであった場合、上り坂等の時に大容量コンデンサ
34から給電すれば、エンジンの駆動力が増大される。
The energy charged in the large-capacity capacitor 34 is appropriately boosted by a step-up / step-down converter 33 and used to charge a vehicle battery (not shown in FIG. 9), or drives a motor 29 via an inverter 28. Or to use it. When the motor 29 is a motor that assists the driving of the engine, if power is supplied from the large-capacity capacitor 34 during an uphill or the like, the driving force of the engine is increased.

【0043】モータ29に制動をかけようとする場合に
は、機械的な外力をかけて制動するのではなく、インバ
ータ28を発電制御に切り換える。即ち、インバータ2
8からモータ29に給電する制御をやめ、モータ29に
回転慣性エネルギーによる発電をさせる。発電電圧は、
昇降圧コンバータ33を経て大容量コンデンサ34に充
電される。これにより、モータ29が有していた余剰エ
ネルギーが回生される。
When braking is to be applied to the motor 29, the inverter 28 is switched to power generation control instead of applying a mechanical external force to perform braking. That is, the inverter 2
The control for supplying power to the motor 29 from 8 is stopped, and the motor 29 is caused to generate power by rotational inertia energy. The generated voltage is
The large-capacity capacitor 34 is charged through the step-up / step-down converter 33. Thus, the surplus energy of the motor 29 is regenerated.

【0044】次に、昇降圧コンバータ33の昇圧時およ
び降圧時の動作について説明する。図10は、本考案の
第2の例における昇降圧コンバータ33の具体的構成の
1例を示す図である。符号は図9のものに対応し、36
はコンデンサ、37はリアクトル、38〜40はスイッ
チング素子、41,42はダイオード、43はコンデン
サ、IL はリアクトル37を流れる電流である。この例
では、スイッチング素子は3つ用いられており、これら
のオン,オフは、図9の昇降圧コンバータ制御回路35
により制御される。
Next, the operation of the step-up / step-down converter 33 at the time of step-up and step-down will be described. FIG. 10 is a diagram illustrating an example of a specific configuration of the buck-boost converter 33 according to the second example of the present invention. The reference numerals correspond to those in FIG.
The capacitor 37 is a reactor, 38 to 40 the switching elements, 41 and 42 diodes, 43 capacitors, I L is the current flowing through the reactor 37. In this example, three switching elements are used, and these are turned on and off by the buck-boost converter control circuit 35 shown in FIG.
Is controlled by

【0045】図11は、図10の昇降圧コンバータの昇
圧時の等価回路である。昇圧時には、スイッチング素子
39はオンのままとされ、スイッチング素子40はオフ
のままとされ、スイッチング素子38がオンオフ制御さ
れるから、このような等価回路となる。大容量コンデン
サ34両端の電圧をV34とし、コンデンサ43の両端の
電圧をV43とする。昇圧時は、V34が入力電圧であり、
43が出力電圧である。
FIG. 11 is an equivalent circuit at the time of boosting of the buck-boost converter of FIG. At the time of boosting, the switching element 39 is kept on, the switching element 40 is kept off, and the switching element 38 is on / off controlled, so that such an equivalent circuit is obtained. The voltage of the large-capacitance capacitor 34 across the V 34, the voltage across the capacitor 43 and V 43. At the time of boosting, V34 is the input voltage,
V43 is the output voltage.

【0046】電流IL は、矢印のように大容量コンデン
サ34から流れ出る方向に流れるが、スイッチング素子
38がオフの時には、ダイオード42を通じてコンデン
サ43に流れ、スイッチング素子38がオンの時には、
スイッチング素子38を通って流れる。スイッチング素
子38がオフされた瞬間、それまで流れていた電流によ
ってリアクトル37に蓄積されていたエネルギーによ
り、スイッチング素子38の両端に現れる電圧は高めら
れる。
The current I L flows in the direction of flowing out of the large-capacity capacitor 34 as shown by the arrow. When the switching element 38 is off, it flows to the capacitor 43 through the diode 42, and when the switching element 38 is on,
It flows through the switching element 38. At the moment when the switching element 38 is turned off, the voltage appearing at both ends of the switching element 38 is increased by the energy stored in the reactor 37 by the current flowing up to that time.

【0047】図12は、図11の等価回路の昇圧時の動
作を説明する図である。(イ)はスイッチング素子38
のオン,オフ状況を示し、(ロ)は電流IL の変化,
(ハ)は出力側の電圧V43の変化を示している。スイッ
チング素子38がオンされると、ダイオード42とコン
デンサ43とを短絡した形になるので、電流IL は増大
する。一方、コンデンサ43への充電は行われないま
ま、出力側への放電が行われるから、電圧V43は低下し
てゆく。
FIG. 12 is a diagram for explaining the operation of the equivalent circuit of FIG. 11 at the time of boosting. (A) is a switching element 38
ON indicates OFF status, (ii) the change of the current I L,
(C) shows the change of the voltage V 43 of the output side. When the switching element 38 is turned on, the diode 42 and the capacitor 43 are short-circuited, so that the current IL increases. Meanwhile, while the charging of the capacitor 43 is not performed, since discharge is performed to the output side, the voltage V 43 slide into decline.

【0048】スイッチング素子38がオフされると、そ
れによる短絡が解かれ、ダイオード42,コンデンサ4
3へと流れるから、インピーダンスが増大し電流IL
減少する。また、前記したように、スイッチング素子3
8両端の電圧は増大するから、電圧V43もそれまでより
大となる。出力側の電圧V43の全期間を通じての値は、
次式で表される。 但し、TON,TOFF は、それぞれスイッチング素子38
のオン期間,オフ期間である。昇圧の度合いは、オンと
オフの期間を調節することにより変えられる。分子は一
定期間であるから、分母のTOFF を小にするほどV43
大となる。
When the switching element 38 is turned off, the short circuit caused by the switching element 38 is released, and the diode 42 and the capacitor 4
3, the impedance increases and the current IL decreases. Further, as described above, the switching element 3
Since the voltage at both ends increases, the voltage V 43 also becomes larger than before. Values during the entire period of the voltage V 43 of the output side,
It is expressed by the following equation. However, T ON and T OFF are the switching elements 38 respectively.
Are on and off periods. The degree of boosting can be changed by adjusting the on and off periods. Since the numerator is a fixed period, V 43 increases as T OFF of the denominator decreases.

【0049】図13は、図10の昇降圧コンバータの降
圧時の等価回路である。符号は図11のものに対応して
いる。降圧時には、スイッチング素子38,39はオフ
のままとされ、スイッチング素子40がオンオフ制御さ
れるから、このような等価回路となる。。降圧時は、V
43が入力電圧であり、V34が出力電圧である。従って、
電流IL は、矢印のように大容量コンデンサ34に流れ
込む方向に流れる。
FIG. 13 is an equivalent circuit at the time of step-down of the step-up / step-down converter of FIG. The reference numerals correspond to those in FIG. At the time of step-down, the switching elements 38 and 39 are kept off, and the switching element 40 is on / off controlled. . When stepping down, V
43 is the input voltage and V 34 is the output voltage. Therefore,
Current I L flows in the direction flowing into the large-capacity capacitor 34 as indicated by the arrow.

【0050】図14は、図13の等価回路の降圧時の動
作を説明する図である。(イ)はスイッチング素子40
のオン,オフ状況を示し、(ロ)は電流IL の変化,
(ハ)は出力側の電圧V34の変化を示している。スイッ
チング素子40がオンされると、コンデンサ43が放電
し、その電流は、リアクトル37を通り、コンデンサ3
6,大容量コンデンサ34を充電する。スイッチング素
子40がオフされると、フライホイール電流が流れる。
即ち、コンデンサ36,大容量コンデンサ34を通った
電流IL は、ダイオード41を通ってリアクトル37に
戻る。従って、電流IL は徐々に減少してゆく。
FIG. 14 is a diagram for explaining the operation of the equivalent circuit of FIG. 13 at the time of step-down. (A) is a switching element 40
ON indicates OFF status, (ii) the change of the current I L,
(C) shows the change of the voltage V 34 of the output side. When the switching element 40 is turned on, the capacitor 43 discharges, and its current flows through the reactor 37 and the capacitor 3
6. Charge the large-capacity capacitor 34. When the switching element 40 is turned off, a flywheel current flows.
That is, the current I L which has passed through capacitor 36, a large-capacity capacitor 34 is returned to the reactor 37 through the diode 41. Therefore, current I L slide into gradually decrease.

【0051】スイッチング素子38のオン期間,オフ期
間を、それぞれTON,TOFF とすると、出力側の電圧V
34の全期間を通じての値は、次式で表される。 降圧の度合いは、オンとオフの期間を調節することによ
り変えられる。分母は一定であるから、分子のTONを大
にするほどV34は大となる。
Assuming that the ON period and the OFF period of the switching element 38 are T ON and T OFF , respectively, the output-side voltage V
The value over the entire period of 34 is given by: The degree of step-down can be changed by adjusting the on and off periods. Since the denominator is constant, V 34 increases as T ON of the numerator increases.

【0052】第2の実施例では、電源電圧急上昇時や負
荷急減時に発生する高電圧エネルギーを、昇降圧コンバ
ータ33を降圧動作させて大容量コンデンサ34を充電
することによって吸収するので、平滑コンデンサ27に
高電圧がかかることがなくなり、インバータの回路素子
も破壊されることがない。また、そのようにして大容量
コンデンサ34に蓄積したエネルギーは、昇降圧コンバ
ータ33を介して適宜取り出し、バッテリの充電に用い
たり,負荷への給電に用いたりする。
In the second embodiment, the high voltage energy generated when the power supply voltage suddenly rises or the load suddenly decreases is absorbed by causing the step-up / step-down converter 33 to step down and charge the large-capacity capacitor 34. No high voltage is applied, and the circuit elements of the inverter are not destroyed. The energy thus accumulated in the large-capacity capacitor 34 is appropriately taken out through the step-up / step-down converter 33 and used for charging the battery or supplying power to the load.

【0053】なお、第2の実施例の電源24を、車両用
発電機ではない3相交流電源とした場合でも、同様のこ
とが言える。例えば、ビル内のエレベータのモータを駆
動する電源装置等についても、エネルギー緩衝部32を
設けて、同様の動作をさせることが出来る。エレベータ
のモータを制動運転する場合には、そのモータを発電動
作させ、発電エネルギーは昇降圧コンバータ33を経て
大容量コンデンサ34に蓄積する。これによりエネルギ
ーの回生が行われる。回生したエネルギーは、後にモー
タ29を駆動するのに用いたり、或いはコンバータ25
を経て電源24側に回生させてもよい。
The same can be said for the case where the power supply 24 of the second embodiment is a three-phase AC power supply which is not a vehicle generator. For example, a power supply device or the like for driving a motor of an elevator in a building can be provided with the energy buffer 32 to perform the same operation. When a braking operation is performed on the elevator motor, the motor is operated for power generation, and the generated energy is stored in the large-capacity capacitor 34 via the buck-boost converter 33. As a result, energy is regenerated. The regenerated energy is used later to drive the motor 29 or the converter 25
May be regenerated to the power supply 24 side.

【0054】[0054]

【考案の効果】以上述べた如く、本考案の車両用電源装
置によれば、エネルギーの回生や放出を行う際の急速充
電,急速放電を、主として大容量コンデンサによって行
うようにしたので、バッテリの寿命が短縮されることが
なくなった。また、発電電圧を整流平滑した後、インバ
ータを介して交流負荷に給電するような車両用電源装置
の場合、インバータの直流側に昇降圧コンバータを介し
て大容量コンデンサを接続し、昇降圧コンバータにより
充放電制御すれば、交流負荷の遮断等により高電圧が発
生しそうになっても、該大容量コンデンサへの充電でそ
のエネルギーを吸収することが出来ると共に、インバー
タの破壊を防止することが出来る。
As described above, according to the vehicle power supply device of the present invention, rapid charging and rapid discharging when regenerating and discharging energy are performed mainly by a large-capacity capacitor. Life is no longer shortened. In addition, in the case of a vehicle power supply device that supplies power to an AC load via an inverter after rectifying and smoothing the generated voltage, a large-capacity capacitor is connected to the DC side of the inverter via a buck-boost converter, and the buck-boost converter If charge / discharge control is performed, even when a high voltage is likely to be generated due to interruption of an AC load or the like, the energy can be absorbed by charging the large-capacity capacitor, and the inverter can be prevented from being destroyed.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】 本考案の車両用電源装置の第1の例を示す図FIG. 1 is a diagram showing a first example of a vehicle power supply device of the present invention.

【図2】 本考案の第1の例におけるインバータの具体
的構成の1例を示す図
FIG. 2 is a diagram showing an example of a specific configuration of the inverter according to the first example of the present invention;

【図3】 本考案の第1の例における昇降圧コンバータ
の具体的構成の1例を示す図
FIG. 3 is a diagram showing an example of a specific configuration of the buck-boost converter according to the first example of the present invention;

【図4】 従来の車両用電源装置の第1の例を示す図FIG. 4 is a diagram showing a first example of a conventional vehicle power supply device.

【図5】 昇降圧コンバータの昇圧動作時の出力特性を
示す図
FIG. 5 is a diagram showing output characteristics of a buck-boost converter during a boost operation;

【図6】 昇降圧コンバータの昇圧動作時の入力特性を
示す図
FIG. 6 is a diagram showing input characteristics of a buck-boost converter during a boost operation;

【図7】 エネルギー回生用交流機部が組み込まれた車
両駆動部を示す図
FIG. 7 is a diagram showing a vehicle drive unit in which an energy regeneration AC machine unit is incorporated.

【図8】 従来の車両用電源装置の第2の例を示す図FIG. 8 is a diagram showing a second example of a conventional vehicle power supply device.

【図9】 本考案の車両用電源装置の第2の例を示す図FIG. 9 is a diagram showing a second example of the vehicle power supply device of the present invention.

【図10】 本考案の第2の例における昇降圧コンバー
タの具体的構成の1例を示す図
FIG. 10 is a diagram showing an example of a specific configuration of the buck-boost converter according to the second embodiment of the present invention;

【図11】 図10の昇降圧コンバータの昇圧時の等価
回路
11 is an equivalent circuit at the time of boosting of the buck-boost converter of FIG.

【図12】 図11の等価回路の昇圧時の動作を説明す
るチャート
12 is a chart for explaining the operation of the equivalent circuit of FIG. 11 at the time of boosting;

【図13】 図10の昇降圧コンバータの降圧時の等価
回路
13 is an equivalent circuit of the buck-boost converter of FIG. 10 at the time of step-down.

【図14】 図13の等価回路の降圧時の動作を説明す
るチャート
14 is a chart for explaining the operation of the equivalent circuit of FIG. 13 at the time of step-down.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…エンジン、2…交流機本体、3…界磁コイル、4…
電圧調整器、5…回転子位置検出器、6…電流検出器、
7…インバータ、8…インバータ制御回路、9…抵抗、
10…チョッパ、11…チョッパ制御回路、12…バッ
テリ、13…車両負荷、14…総合制御部、15…大容
量コンデンサ、16…電流検出器、17…昇降圧コンバ
ータ、18…電流検出器、19…コンバータ制御回路、
20…交流機部、21…クラッチ部、22…トランスミ
ッション部、23…プロペラシャフト、24…電源、2
5…コンバータ、26…平滑用リアクトル、27…平滑
コンデンサ、28…インバータ、29…モータ、30…
コンバータ制御回路、31…インバータ制御回路、32
…エネルギー緩衝部、33…昇降圧コンバータ、34…
大容量コンデンサ、35…昇降圧コンバータ制御回路、
36…コンデンサ、37…リアクトル、38〜40…ス
イッチング素子、41,42…ダイオード、43…コン
デンサ、44…抵抗、45…スイッチング素子、46…
スイッチング制御回路
1 ... Engine, 2 ... AC machine body, 3 ... Field coil, 4 ...
Voltage regulator, 5: Rotor position detector, 6: Current detector,
7 ... inverter, 8 ... inverter control circuit, 9 ... resistor,
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Chopper, 11 ... Chopper control circuit, 12 ... Battery, 13 ... Vehicle load, 14 ... General control part, 15 ... Large capacity capacitor, 16 ... Current detector, 17 ... Step-up / step-down converter, 18 ... Current detector, 19 ... converter control circuit,
20: AC machine section, 21: Clutch section, 22: Transmission section, 23: Propeller shaft, 24: Power supply, 2
5 ... Converter, 26 ... Smoothing reactor, 27 ... Smoothing capacitor, 28 ... Inverter, 29 ... Motor, 30 ...
Converter control circuit, 31 ... Inverter control circuit, 32
... Energy buffer unit, 33 ... Step-up / step-down converter, 34 ...
Large-capacity capacitor, 35 ... step-up / down converter control circuit,
36: condenser, 37: reactor, 38-40: switching element, 41, 42: diode, 43: capacitor, 44: resistor, 45: switching element, 46:
Switching control circuit

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)考案者 戸澤 知 藤沢市土棚8番地 いすゞ自動車株式会 社 藤沢工場内 (72)考案者 飯田 桂一 藤沢市土棚8番地 いすゞ自動車株式会 社 藤沢工場内 (72)考案者 佐藤 義雄 藤沢市土棚8番地 株式会社いすゞセラ ミックス研究所内 (72)考案者 高山 一弘 東京都大田区東六郷1丁目12番11号 日 興電機工業株式会社内 (72)考案者 西沢 一海 東京都大田区東六郷1丁目12番11号 日 興電機工業株式会社内 (56)参考文献 特開 平5−260610(JP,A) 特開 平4−183203(JP,A) 特開 平4−271209(JP,A) 特開 昭63−305705(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) B60L 11/00 - 11/18 H02M 7/42 - 7/98 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuing on the front page (72) Inventor Satoshi Tozawa 8 Fujitsuzawa-shi Isawa Motor Co., Ltd. Fujisawa Plant (72) Inventor Keiichi Iida 8 Tsudohana Fujisawa-city Isuzu Motor Corporation Fujisawa Plant (72) The creator Yoshio Sato 8 Tozai, Fujisawa-shi, Isuzu Cera Mix Research Laboratories Co., Ltd. (72) The creator Kazuhiro Takayama 1-12-11 Higashirokugo, Ota-ku, Tokyo Nikko Electric Industry Co., Ltd. (72) Person Kazumi Nishizawa 1-12-11 Higashirokugo, Ota-ku, Tokyo Nikko Electric Industry Co., Ltd. (56) References JP-A-5-260610 (JP, A) JP-A-4-183203 (JP, A) JP-A-4-271209 (JP, A) JP-A-63-305705 (JP, A) (58) Fields investigated (Int. Cl. 6 , DB name) B60L 11/00-11/18 H02M 7/42 -7/98

Claims (2)

(57)【実用新案登録請求の範囲】(57) [Scope of request for utility model registration] 【請求項1】 エンジンに直結され発電電流でバッテリ
を充電するよう接続された交流機と、該発電電流を整流
したり前記バッテリを電源として該交流機に印加する交
流を発生したりするインバータと、該インバータを制御
するインバータ制御回路とを具えた車両用電源装置にお
いて、大容量コンデンサと、高圧側端子がバッテリに接
続され低圧側端子が前記大容量コンデンサに接続された
昇降圧コンバータと、前記交流機の発電機運転時の充電
または電動機運転時の放電が、主として大容量コンデン
サを使用してなされるよう昇降圧コンバータを制御する
コンバータ制御回路とを具えたことを特徴とする車両用
電源装置。
1. An AC machine directly connected to an engine and connected to charge a battery with a generated current, and an inverter for rectifying the generated current and generating an AC applied to the AC machine using the battery as a power source. A power supply device for a vehicle, comprising: an inverter control circuit that controls the inverter; a large-capacity capacitor; a buck-boost converter having a high-voltage terminal connected to a battery and a low-voltage terminal connected to the large-capacity capacitor; A converter control circuit for controlling the step-up / step-down converter so that the charging of the alternator during the operation of the generator or the discharging of the motor during the operation of the motor is performed mainly by using a large-capacity capacitor. .
【請求項2】 エンジンに直結された交流機と、該交流
機に接続されたコンバータと、該コンバータの直流側電
圧を平滑する平滑回路と、平滑された電圧を交流に変換
して交流負荷へ給電するインバータとを具えた車両用電
源装置において、該インバータの直流側に高圧側端子が
接続され低圧側端子が大容量コンデンサに接続された昇
降圧コンバータを設け、該昇降圧コンバータにより前記
大容量コンデンサを充放電制御することを特徴とする車
両用電源装置。
2. An AC machine directly connected to an engine, a converter connected to the AC machine, a smoothing circuit for smoothing a DC side voltage of the converter, and converting the smoothed voltage into AC to an AC load. And a step-up / down converter in which a high-voltage terminal is connected to a DC side of the inverter and a low-voltage terminal is connected to a large-capacity capacitor. A power supply device for a vehicle, which controls charging and discharging of a capacitor.
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