JP3351330B2 - 空調用インバータシステム - Google Patents

空調用インバータシステム

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JP3351330B2 JP35961797A JP35961797A JP3351330B2 JP 3351330 B2 JP3351330 B2 JP 3351330B2 JP 35961797 A JP35961797 A JP 35961797A JP 35961797 A JP35961797 A JP 35961797A JP 3351330 B2 JP3351330 B2 JP 3351330B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、電動圧縮機を駆動
する空調用のインバータシステムに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来のこの種の空調用インバータシステ
ムは、図１０に示すようなものがある。この図１０は、
電気自動車に搭載されているシステムの電気回路図を示
したもので、インバータ装置１’は電気自動車の主電池
２と補助電池３の２系統から電源の供給を受けている。
主電池２は通常２５０Ｖ程度の電圧で主に大電力の駆動
系の電源となっており、スイッチング素子群４を介して
空調用の電動圧縮機５の電源となっているほか、自動車
走行用のモータの電源にもなっている。また補助電池３
は通常１２Ｖ程度の電圧でインバータ装置１’の制御系
の電源となっているほかヘッドランプ，ファンモータ，
ワイパー等の比較的小電力な負荷の電源にもなってい
る。そして通常、電気自動車やハイブリッド自動車にお
いては、主電池２と補助電池３は絶縁されており、補助
電池３の負端子が車両筐体へアースされている。
【０００３】図１０のインバータ装置１’内において、
補助電池３からの１２Ｖ電源の供給を受けて動作してい
る回路は、太破線にて示した境界線のａ側の回路、つま
り電流検出部８’及びゲート駆動回路９’、インバータ
温度検出手段１２’、誘起電圧検出部１０’、インバー
タ制御用マイコン７’等である。電源回路６は１２Ｖ電
源をもとにマイコンや各種ＩＣの電源となる５Ｖ電源等
を作成する回路である。また補助電池３からの１２Ｖ電
源は、インバータ装置１’の外部においては、充電回路
１１’や圧縮機温度検出手段１３’の電源にもなってい
る。
【０００４】ここで、前述した充電回路１１’のように
図１０上で境界線が重複している各要素は、主電池２か
らの高電圧な電源と、補助電池３からの低電圧な電源か
らの両方の電源系で動作している回路である。ここで、
電源系あるいは電源系統という言葉を「ある一次電源と
その正負いずれかに接続されている電源を含めた電源環
境」と定義する。
【０００５】次に空調制御部１４は、１２Ｖ電源系にて
動作しており、室内温度などの各種センサーや乗員の温
度設定値等の情報に基づいて電動圧縮機５の所望回転数
を決定し、指令値としてインバータ装置１’へ送信して
いる。そしてインバータ制御用マイコン７’はこの指令
値を受けて、電動圧縮機５が指令回転数になるようにゲ
ート駆動回路９’へゲート制御信号を発し、スイッチン
グ素子群４の各ＩＧＢＴのオン，オフを制御する。ここ
で電動圧縮機５へ出力される波形は、三相のＰＷＭ電圧
である。
【０００６】尚、前記した従来のインバータシステムの
一例としては、特開平８−４８１４０号公報の示される
ようなものがある。
【０００７】図１１は、この従来のインバータ装置１’
のプリント基板の構成を示した図で、主電池からの第一
の電源系回路と、補助電池からの第二の電源系回路に二
分されている。また図１２は、電気自動車への搭載例を
示したものである。
【０００８】次に従来の家庭用空調装置のインバータシ
ステムについて図１０を用いて説明する。家庭用空調装
置の場合には、電源は単相１００Ｖ等の商用電源１５か
ら供給されており一次電源としてはこの商用電源１５だ
けである。そして圧縮機の駆動電源としては、それを整
流ダイオード１６にて整流した直流電源がやはりスイッ
チング素子群４を介して電動圧縮機５へと供給されてい
る。
【０００９】次に制御系への電源としては、商用電源１
５を絶縁トランス１７にて減圧かつ絶縁した２次絶縁直
流電圧が、インバータ制御用マイコン７’や空調制御部
１４等の電源として供給されている。この絶縁トランス
１７を用いた電源回路は、図示はしていないが通常イン
バータ装置１’内に組み込まれている。また電流検出部
８’やゲート駆動回路９’、誘起電圧検出部１０’は、
前述した電気自動車用の場合と同様に高電圧な駆動系の
電源と、その駆動系電源からは絶縁された低電圧な電源
（２次絶縁直流電源）からの両方の電源系で動作してい
る回路である。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前述の
従来のインバータシステムにおいては、以下に示すよう
な課題があった。
【００１１】第一に、インバータ装置１’へは２系統の
電源を引き込む必要があり、配線が増えるという課題が
あった。
【００１２】第二に、２系統の絶縁が必要な電源を、イ
ンバータ装置１’内に引き込んでいるので、それぞれの
電源で動作している各回路間（図１０の境界線部分、図
１１の破線間）や、各部品（図１０と図１１の８’，
９’，１０’）の内部においては、絶縁のために必要な
空間距離や、プリント基板上での沿面距離が必要とな
り、結果として装置全体が大型化し、かつ絶縁に係るコ
ストが多く発生するという課題があった。また同様に、
圧縮機やインバータの温度を検出する温度検出手段（図
１０の１２’，１３’においても、検出対象となる圧縮
機モータやスイッチング素子そのものとは、絶縁する必
要があるので、絶縁に係るスペース，コストが大きくな
るか、もしくは直近に設置しにくく、検出温度誤差が大
きくなるという課題があった。
【００１３】第三に、２系統の電源回路間は絶縁はされ
ているものの、図１１に示すように回路間の浮遊容量に
よって、主にＡＭ帯のノイズ源となっているスイッチン
グによるノイズが、第一の電源系から第二の電源系へ誘
導されやすく、インバータ装置外部へノイズが伝播しや
すいという問題があった。また同様に、主にＦＭ帯のノ
イズ源となっているインバータ制御用マイコンのクロッ
クノイズは、逆に第二の電源系から第一の電源系へ誘導
されやすく、やはりインバータ装置外部へノイズが伝播
しやすいという問題があった。そして、これら互いのノ
イズの影響を受けた電源線からは図１２に示すように伝
導ノイズのみならず、放射ノイズとしてもラジオ本体や
アンテナへ妨害電波を発しやすいという課題があった。
【００１４】本発明は、このような従来の課題を解決す
るものであり、配線が少なくて、小型，低コストで、か
つ電磁ノイズの発生の少ない空調用インバータシステム
を提供することを目的としている。
【００１５】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に本発明は、（１）第一の電源によって駆動されるモー
タを内蔵した電動圧縮機と、前記電動圧縮機のモータの
巻線部分の温度を前記第一の電源系統にて検出する圧縮
機温度検出手段と、前記第一の電源を複数のスイッチン
グ素子のスイッチング動作によって前記モータ駆動用の
電圧に変換するスイッチング素子群と、前記第一の電源
の正側，負側いずれかに接続された前記スイッチング素
子を、当該スイッチング素子とは異なる極性に接続され
たスイッチング素子に流れる電流によって蓄電された電
源を用いて駆動するチャージポンプ型ゲート駆動回路
と、前記チャージポンプ型ゲート駆動回路へ前記スイッ
チング素子をオン，オフするための制御信号を出力して
前記電動圧縮機を制御するとともに、前記第一の電源系
統にて動作するインバータ制御部と、前記インバータ制
御部と前記第一の電源から生成される二次絶縁電源にて
動作する外部の制御装置とを絶縁しながら通信する絶縁
通信回路を備えたものである。
【００１６】そして上記した構成により本発明の空調用
インバータシステムは、圧縮機温度検出手段を第一の電
源系統とし、かつ同一電源系統に接続されているモータ
の巻線直近に設置しているので、検出器と検出対象物の
異電源間の絶縁が不要となる。またモータ巻線直近に設
置しているので正確なモータの温度検出ができる。ま
た、外部との通信回路を除くすべての回路を、第一の電
源系統で動作させているので、インバータ回路上の異電
源間の絶縁に係るスペース，コストが少なくなる。
【００１７】（２）第一の電源と第二の電源とを有する
車両に搭載され、前記第一の電源によって駆動されるモ
ータを内蔵した電動圧縮機と、前記第一の電源を複数の
スイッチング素子のスイッチング動作によって前記モー
タ駆動用の電圧に変換するスイッチング素子群と、前記
第一の電源の正側，負側いずれかに接続された前記スイ
ッチング素子を、当該スイッチング素子とは異なる極性
に接続されたスイッチング素子に流れる電流によって蓄
電された電源を用いて駆動するチャージポンプ型ゲート
駆動回路と、前記チャージポンプ型ゲート駆動回路へ前
記スイッチング素子をオン，オフするための制御信号を
出力して前記電動圧縮機を制御するとともに、前記第一
の電源系統にて動作するインバータ制御部と、前記イン
バータ制御部と前記第二の電源系統にて動作する外部の
制御装置とを絶縁しながら通信する絶縁通信回路を備え
たものである。
【００１８】そして上記した構成により本発明の空調用
インバータシステムは、外部との通信回路を除くすべて
の回路を、第一の電源系統で動作させているので、第二
の電源をインバータ回路へ引き込む必要がなくなり、配
線を減らすことができる。また第一と第二の電源間の電
磁ノイズの相互干渉も減り、車両システムへの電磁ノイ
ズを低減することができる。
【００１９】
【発明の実施の形態】請求項１に記載の発明は、第一の
電源によって駆動されるモータを内蔵した電動圧縮機
と、前記電動圧縮機のモータの巻線部分の温度を前記第
一の電源系統にて検出する圧縮機温度検出手段と、前記
第一の電源を複数のスイッチング素子のスイッチング動
作によって前記モータ駆動用の電圧に変換するスイッチ
ング素子群と、前記第一の電源の正側，負側いずれかに
接続された前記スイッチング素子を、当該スイッチング
素子とは異なる極性に接続されたスイッチング素子に流
れる電流によって蓄電された電源を用いて駆動するチャ
ージポンプ型ゲート駆動回路と、前記チャージポンプ型
ゲート駆動回路へ前記スイッチング素子をオン，オフす
るための制御信号を出力して前記電動圧縮機を制御する
とともに、前記第一の電源系統にて動作するインバータ
制御部と、前記インバータ制御部と前記第一の電源から
生成される二次絶縁電源にて動作する外部の制御装置と
を絶縁しながら通信する絶縁通信回路を備えたものであ
る。
【００２０】そして上記した構成により本発明の空調用
インバータシステムは、圧縮機温度検出手段を第一の電
源系統とし、かつ同一電源系統に接続されているモータ
の巻線直近に設置しているので、検出器と検出対象物の
異電源間の絶縁が不要となる。またモータ巻線直近に設
置しているので正確なモータの温度検出ができる。ま
た、外部との通信回路を除くすべての回路を、第一の電
源系統で動作させているので、インバータ回路上の異電
源間の絶縁に係るスペース，コストが少なくなる。
【００２１】請求項２に記載の発明は、第一の電源と第
二の電源とを有する車両に搭載され、前記第一の電源に
よって駆動されるモータを内蔵した電動圧縮機と、前記
第一の電源を複数のスイッチング素子のスイッチング動
作によって前記モータ駆動用の電圧に変換するスイッチ
ング素子群と、前記第一の電源の正側，負側いずれかに
接続された前記スイッチング素子を、当該スイッチング
素子とは異なる極性に接続されたスイッチング素子に流
れる電流によって蓄電された電源を用いて駆動するチャ
ージポンプ型ゲート駆動回路と、前記チャージポンプ型
ゲート駆動回路へ前記スイッチング素子をオン，オフす
るための制御信号を出力して前記電動圧縮機を制御する
とともに、前記第一の電源系統にて動作するインバータ
制御部と、前記インバータ制御部と前記第二の電源系統
にて動作する外部の制御装置とを絶縁しながら通信する
絶縁通信回路を備えたものである。
【００２２】そして上記した構成により本発明の空調用
インバータシステムは、外部との通信回路を除くすべて
の回路を、第一の電源系統で動作させているので、第二
の電源をインバータ回路へ引き込む必要がなくなり、配
線を減らすことができる。また回路上での第一と第二の
電源間の電磁ノイズの相互干渉も減り、車両システムへ
の電磁ノイズを低減することができる。
【００２３】請求項３に記載の発明は、請求項２の構成
に追加し、モータの巻線部分の温度を第一の電源系統に
て検出する圧縮機温度検出手段を設けたものである。
【００２４】請求項４に記載の発明は、第一の電源と第
二の電源とが絶縁されている場合に、請求項２及び３に
記載の構成を備えたものである。
【００２５】そして上記した構成により本発明の空調用
インバータシステムは、外部との通信回路を除くすべて
の回路を、第一の電源系統で動作させているので、イン
バータ回路上の異電源間の絶縁に係るスペース，コスト
が少なくなる。また第一と第二の電源間の浮遊容量が減
りそれによる電磁ノイズの相互干渉も減り、車両システ
ムへの電磁ノイズを低減することができる。
【００２６】請求項５に記載の発明は、第一の電源と第
二の電源とが絶縁され、かつ第二の電源が車両筐体へア
ースされている場合に、請求項２及び３に記載の構成を
備えたものである。
【００２７】そして上記した構成により本発明の空調用
インバータシステムは、外部との通信回路を除くすべて
の回路を、第一の電源系統で動作させているので、とり
わけ第二の電源が筐体アースとなっている車載ラジオ等
の車載機器への電磁波妨害を少なくすることができる。
【００２８】
【実施例】以下、本発明の実施例について図面を参照し
ながら説明する。尚、従来例にて説明した内容と重複す
る部分については説明を省略する。
【００２９】図１は本発明の一実施例の空調用インバー
タシステムの電気回路図であり、この図１と従来例の図
３の構成で大きく異なるのが、図１の本発明において
は、インバータ装置１が主電池２のみからの電源で動作
するという点である。これを実現するために本発明は、
まずインバータ制御用マイコン７とスイッチング素子群
４との間の絶縁を不要にすべく、チャージポンプ型のゲ
ート駆動回路９を用いている。
【００３０】以下このチャージポンプ型のゲート駆動回
路について図５を用いて説明する。図５はこのチャージ
ポンプ型ゲート駆動回路の１ブロック分の回路図であ
り、図１３は従来の回路図である。図５においてインバ
ータ制御用マイコン７の電源は、主電池の負端子（Ｈ
−）と主電池の正端子（Ｈ＋）からとられている。但し
正端子はＤＣ２５０Ｖ程度の高電圧であるので、抵抗と
ツェナーダイオードを介して５Ｖ程度の電圧に減圧され
ている。そしてこのマイコン７からゲート駆動回路へＩ
ＧＢＴ２７，２８のオン，オフ信号が出力されている。
またゲート駆動用電源２’は、負端子を、主電池の負端
子と等しくする直流電源で、これは主電池からの電源に
よってインバータ装置１の内部でつくられている。２４
はマイコン７からの制御信号を、ＩＧＢＴ駆動信号に変
換する増幅器で、２５は正側の制御信号を正側の増幅器
２４へ伝達する高耐圧の半導体スイッチ回路（例えばＭ
ＯＳ−ＦＥＴ回路）である。
【００３１】次に動作について説明する。まず負側ＩＧ
ＢＴ２８については、マイコン７からのオン，オフ（例
えば５Ｖ，０Ｖ）の制御信号が、負側増幅器２４によっ
てＩＧＢＴのオン，オフレベル（例えば１５Ｖ，０Ｖ）
へ変換されてＩＧＢＴ２８を駆動している。次に正側Ｉ
ＧＢＴについては、負側ＩＧＢＴ２８がオンしている間
に、電源２’からダイオード２９を通してコンデンサ３
０、ＩＧＢＴ２８、電源２’負端子へと電流が流れて、
コンデンサ３０が充電される。またこのコンデンサ３０
の充電電圧が電源として正側増幅器２４へ供給されてい
る。そしてマイコン７からのオン，オフの制御信号（５
Ｖ，０Ｖ）が高耐圧の半導体スイッチ回路２５と増幅器
２４によって、ＩＧＢＴ２７のエッミタを基準とする電
圧（１５Ｖ，０Ｖ）へ変換されて、ＩＧＢＴ２７を駆動
する。そしてこのチャージポンプ型ゲート駆動回路を用
いることで、従来のゲート駆動回路（図１３）の３’，
３１に示すような、主電池とは電源系統の異なる電源が
不要となり、単一の電源系統にてＩＧＢＴを制御駆動す
ることができる。
【００３２】以上の説明からわかるように、図１におい
ては、チャージポンプ型ゲート駆動回路を用いること
で、マイコン７を中心とした大部分のインバータシステ
ムを主電池２の電源系統にて構成している。図１の太破
線で示された境界線のｂ側が主電池の電源系統である。
そしてこのことによって、従来、異電源間の絶縁が必要
であった充電回路１１、電流検出部８、ゲート駆動回路
９、誘起電圧検出部１０等の各回路においては、絶縁の
必要がなくなり大幅な小型，低コスト化をすることがで
きる。以下その一例について説明する。
【００３３】図６は充電回路のリレーの例を示したもの
で、従来図１４に示されるように異電源間の絶縁距離が
必要であったリレーが、図６（ａ），（ｂ）に示される
ように、絶縁距離が不要となり、また図６（ｂ）に示さ
れるように配線を減らすことも可能となる。
【００３４】図７は電流検出部の例を示したもので、従
来図１４に示すようにシャント抵抗１９とマイコン間で
フォトカプラ２６が必要であったものが本発明の図７に
おいては不要となる。
【００３５】図８は誘起電圧検出部の例を示したもの
で、従来図１６に示すようにＣＲフィルター，コンパレ
ータ，フォトカプラ２６が必要であったが、本発明にお
いては図８に示すごとく分圧するだけで直接マイコンに
入力することが可能となる。
【００３６】図５は前述したゲート駆動回路の場合を示
したもので、従来図１３に示すようにフォトカプラ２６
や電源３’，３１が必要であったが、本発明においては
不要となる。また他の２ブロックについても３１に相当
する電源が不要となる。
【００３７】また詳細回路は省略してあるが、従来の図
２に示した電源回路６も不要となる。
【００３８】また図３は、これらの部品，回路を実装し
たプリント基板の小型化の例を示したもので、従来は図
１１に示すように異電源間の絶縁が必要であったが、本
発明のプリント基板においては絶縁通信回路２０を除い
ては不要となる。また各部品，回路の小型化も重なりプ
リント基板全体で大幅な小型化が為されている。
【００３９】図９は、本発明のインバータ装置１におい
て唯一、異電源系間の絶縁が必要となる絶縁通信回路２
０の回路図を示したもので、図１６が従来の回路で特に
絶縁は必要なかったが、本発明においては図９に示すご
とく絶縁が必要となる。しかし総合的には、上記説明よ
り本発明の方が小型，低コスト化が図れるのは明白であ
る。
【００４０】次に、図１におけるインバータ温度検出手
段１２と圧縮機温度検出手段１３について説明する。
【００４１】従来、これらの温度検出手段は、電気的に
筐体部分へ設置される場合が多かった。例えばインバー
タ温度検出手段はスイッチング素子の温度を検出するた
めに放熱用ヒートシンクに設置されており、また圧縮機
温度検出手段は圧縮機のボディーに設置されていた。そ
してこれらのヒートシンクや圧縮機のボディーは、車両
の筐体に電気的に接続されていた。従って、本発明にお
いてこれらの検出器をそのまま高電圧な主電池２の電源
系統で動作させることは、筐体と主電池との絶縁強化の
面では不利であった。つまり高電圧な主電池と筐体とが
物理的に近接してしまうということである。そこで本発
明においては、インバータ温度検出手段１２は、主電池
で動作しているスイッチング素子４の内部に設置し、ま
た圧縮機温度検出手段１３は、やはり主電池で動作して
いるモータ巻線に設置している。そしてこうすること
で、従来と同等の安全性を確保しながら、かつより正確
な温度が検出できるようにしている。
【００４２】また同様に安全面への配慮から、本発明に
おいては次のことを行っている。図１において、インバ
ータ装置１から新たに外部へ出て行くことになる主電池
の電源系統の配線、つまり圧縮機温度検出手段１３への
配線と充電回路１１への配線は、それぞれ電動圧縮機５
への３相出力の配線と主電池からの電源入力の配線の中
にまとめて、車両筐体内を引き回すようにしている。具
体的には、それぞれ共通の保護チューブにて覆い、それ
を引き回すようにしている。こうすることで、安全上は
従来と全く変わりがない。
【００４３】次に本発明が電磁ノイズへ及ぼす好影響に
ついて図４を用いて説明する。図４は、本発明の電気自
動車への搭載例を示したものであり、主電池２は通常、
車両筐体３２からはフローティングされており、補助電
池３は車両筐体３２へアースされている。そして車載ラ
ジオ３３や空調制御部１４等の車載機器は、補助電池を
電源として動作している。また３４はラジオの受信アン
テナで、その接地端子は筐体３２へと接続されている。
そして本発明のインバータ装置１は主電池２のみから電
源の供給を受けており、空調制御部１４とは絶縁されて
通信している。
【００４４】そしてこの前記した本発明の構成において
は、インバータ装置１へは、補助電池３からの電源線を
引き込んでいないので、プリント基板上での各電源間の
浮遊容量が減り、そしてインバータ装置１から発生する
ノイズが、当該電線上を伝播しにくく、補助電池の電源
系統への伝導ノイズが低減される。また、従来はこの伝
導ノイズによって、補助電池の電源線から放射ノイズも
発生していたが、本発明においてはこの放射ノイズも低
減することができる。
【００４５】次ぎに主電池２の電源線への伝導ノイズ及
びそれによる放射ノイズは、図１のインバータシステム
においては従来と変わりはないが、本発明においては、
対策が容易であるという特長がある。なぜならば、従来
では２系統の電源について対策が必要な所を、本発明に
おいては一系統のみの対策で済むからである。
【００４６】図２は、この主電池の電源線へのノイズ対
策も含めた、本発明のインバータシステムの電気回路図
である。このインバータ装置１’’は、従来品から小型
化されたスペースに、ノイズフィルタ２２，２３と充電
回路１１を取り込んだものである。このノイズフィルタ
２２，２３を図２のごとく配置することで、スイッチン
グによるインバータノイズとマイコンのクロックノイズ
の両方を、共通のノイズフィルタで除去することができ
る。
【００４７】また図２のインバータシステムは、機能，
性能アップのために電圧検出回路２１も備えている。こ
の回路は、従来の構成では、絶縁して電圧を精度良く検
出するのは非常に難しかったが、本発明においては、分
圧してマイコンに直接入力することで、簡単に実現する
ことができ、設置されているものである。
【００４８】
【発明の効果】前記実施例から明らかなように、請求項
１に記載の発明は、第一の電源によって駆動されるモー
タを内蔵した電動圧縮機と、前記電動圧縮機のモータの
巻線部分の温度を前記第一の電源系統にて検出する圧縮
機温度検出手段と、前記第一の電源を複数のスイッチン
グ素子のスイッチング動作によって前記モータ駆動用の
電圧に変換するスイッチング素子群と、前記第一の電源
の正側，負側いずれかに接続された前記スイッチング素
子を、当該スイッチング素子とは異なる極性に接続され
たスイッチング素子に流れる電流によって蓄電された電
源を用いて駆動するチャージポンプ型ゲート駆動回路
と、前記チャージポンプ型ゲート駆動回路へ前記スイッ
チング素子をオン，オフするための制御信号を出力して
前記電動圧縮機を制御するとともに、前記第一の電源系
統にて動作するインバータ制御部と、前記インバータ制
御部と前記第一の電源から生成される二次絶縁電源にて
動作する外部の制御装置とを絶縁しながら通信する絶縁
通信回路を備えているので、インバータシステムの大部
分を単一の第一の電源系統にて動作させることができ、
システム上の異電源間の絶縁に係るスペース，コストを
少なくすることができる。また圧縮機温度検出手段をモ
ータの巻線直近に設置することで安全性を確保し、かつ
正確な温度検出も可能となる。
【００４９】請求項２に記載の発明は、第一の電源と第
二の電源とを有する車両に搭載され、前記第一の電源に
よって駆動されるモータを内蔵した電動圧縮機と、前記
第一の電源を複数のスイッチング素子のスイッチング動
作によって前記モータ駆動用の電圧に変換するスイッチ
ング素子群と、前記第一の電源の正側，負側いずれかに
接続された前記スイッチング素子を、当該スイッチング
素子とは異なる極性に接続されたスイッチング素子に流
れる電流によって蓄電された電源を用いて駆動するチャ
ージポンプ型ゲート駆動回路と、前記チャージポンプ型
ゲート駆動回路へ前記スイッチング素子をオン，オフす
るための制御信号を出力して前記電動圧縮機を制御する
とともに、前記第一の電源系統にて動作するインバータ
制御部と、前記インバータ制御部と前記第二の電源系統
にて動作する外部の制御装置とを絶縁しながら通信する
絶縁通信回路を備えているので、インバータシステムの
大部分を単一の第一の電源系統にて動作させることがで
き、第二の電源をインバータ回路へ引き込む必要がなく
なり、配線を減らすことができる。また回路上での第一
と第二の電源間の電磁ノイズの相互干渉も減り、車両シ
ステムへの電磁ノイズを低減すると同時に対策も容易と
なる。
【００５０】請求項４に記載の発明は、第一の電源と第
二の電源が絶縁されている場合に、請求項２及び３に記
載の構成を備えているので、当該電源系統を有するイン
バータシステムにおいて、異電源間の絶縁に係るスペー
ス，コストを少なくすることができる。また回路上の第
一と第二の電源間の浮遊容量が減りそれによる電磁ノイ
ズの相互干渉も減り、車両システムへの電磁ノイズを低
減することができる。
【００５１】請求項５に記載の発明は、第一の電源と第
二の電源が絶縁され、かつ第二の電源が車両筐体へアー
スされている場合に、請求項２及び３に記載の構成を備
えているので、当該電源系統を有するインバータシステ
ムにおいて、第二の電源が筐体アースとなっている車載
ラジオ等の車載機器への電磁波妨害を少なくすることが
できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例を示す空調用インバータシス
テムの構成図
【図２】同一実施例を示す空調用インバータシステムの
構成図
【図３】本発明におけるインバータ装置のプリント基板
の構成図
【図４】本発明の空調用インバータシステムの電気自動
車への搭載構成図
【図５】チャージポンプ型ゲート駆動回路の構成図
【図６】（ａ）本発明における充電回路の構成図 （ｂ）本発明における充電回路の構成図
【図７】本発明の電流検出部の構成図
【図８】本発明の誘起電圧検出部の構成図
【図９】本発明における通信回路の構成図
【図１０】従来の空調用インバータシステムの構成図
【図１１】従来におけるインバータ装置のプリント基板
の構成図
【図１２】従来の空調用インバータシステムの電気自動
車への搭載構成図
【図１３】従来の一般的ゲート駆動回路の構成図
【図１４】従来の充電回路の構成図
【図１５】従来の電流検出部の構成図
【図１６】従来の誘起電圧検出部の構成図
【図１７】従来における通信回路の構成図
【符号の説明】
１ インバータ装置１ １’ インバータ装置２ １’’ インバータ装置３ ２ 主電池 ２’ 電源１ ３ 補助電池 ４ スイッチング素子群 ５ 電動圧縮機 ６ 電源回路 ７ インバータ制御用マイコン１ ７’ インバータ制御用マイコン２ ８ 電流検出部１ ８’ 電流検出部２ ９ ゲート駆動回路１ ９’ ゲート駆動回路２ １０ 誘起電圧検出部１ １０’ 誘起電圧検出部２ １１ 充電回路１ １１’ 充電回路２ １２ インバータ温度検出手段１ １２’ インバータ温度検出手段２ １３ 圧縮機温度検出手段１ １３’ 圧縮機温度検出手段２ １４ 空調制御部 １５ 商用電源 １６ 整流ダイオード １７ 絶縁トランス １８ 電解コンデンサ１ １９ シャント抵抗 ２０ 絶縁通信回路 ２１ 電圧検出部 ２２ ノイズフィルター１ ２３ ノイズフィルター２ ２４ 増幅器 ２５ 高耐圧半導体スイッチ回路 ２６ フォトカプラ ２７ 正側ＩＧＢＴ ２８ 負側ＩＧＢＴ ２９ ツェナーダイオード ３０ 電解コンデンサ２ ３１ 電源２ ３２ 車両筐体 ３３ 車載ラジオ ３４ アンテナ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平11−18436（ＪＰ，Ａ) 特開 平８−48140（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−266850（ＪＰ，Ａ) 特開 平８−40053（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−132725（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−67389（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) B60H 1/32 613 F25B 1/00 361 H02M 7/5387 B60L 1/00 B60H 1/32 622 B60H 1/32 623 B60H 1/32 624 B60H 1/22 F24F 11/02 102

Claims (5)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】第一の電源によって駆動されるモータを内
    蔵した電動圧縮機と、前記電動圧縮機のモータの巻線部
    分の温度を前記第一の電源系統にて検出する圧縮機温度
    検出手段と、前記第一の電源を複数のスイッチング素子
    のスイッチング動作によって前記モータ駆動用の電圧に
    変換するスイッチング素子群と、前記第一の電源の正
    側，負側いずれかに接続された前記スイッチング素子
    を、当該スイッチング素子とは異なる極性に接続された
    スイッチング素子に流れる電流によって蓄電された電源
    を用いて駆動するチャージポンプ型ゲート駆動回路と、
    前記チャージポンプ型ゲート駆動回路へ前記スイッチン
    グ素子をオン，オフするための制御信号を出力して前記
    電動圧縮機を制御するとともに、前記第一の電源系統に
    て動作するインバータ制御部と、前記インバータ制御部
    と前記第一の電源から生成される二次絶縁電源にて動作
    する外部の制御装置とを絶縁しながら通信する絶縁通信
    回路を備えた空調用インバータシステム。
  2. 【請求項２】第一の電源と第二の電源とを有する車両に
    搭載され、前記第一の電源によって駆動されるモータを
    内蔵した電動圧縮機と、前記第一の電源を複数のスイッ
    チング素子のスイッチング動作によって前記モータ駆動
    用の電圧に変換するスイッチング素子群と、前記第一の
    電源の正側，負側いずれかに接続された前記スイッチン
    グ素子を、当該スイッチング素子とは異なる極性に接続
    されたスイッチング素子に流れる電流によって蓄電され
    た電源を用いて駆動するチャージポンプ型ゲート駆動回
    路と、前記チャージポンプ型ゲート駆動回路へ前記スイ
    ッチング素子をオン，オフするための制御信号を出力し
    て前記電動圧縮機を制御するとともに、前記第一の電源
    系統にて動作するインバータ制御部と、前記インバータ
    制御部と前記第二の電源系統にて動作する外部の制御装
    置とを絶縁しながら通信する絶縁通信回路を備えた空調
    用インバータシステム。
  3. 【請求項３】電動圧縮機のモータの巻線部分の温度を第
    一の電源系統にて検出する圧縮機温度検出手段を設けた
    請求項２記載の空調用インバータシステム。
  4. 【請求項４】第一の電源と第二の電源とが絶縁されてい
    る請求項２または３記載の空調用インバータシステム。
  5. 【請求項５】第一の電源と第二の電源が絶縁され、かつ
    第二の電源が車両筐体へアースされている請求項２また
    は３記載の空調用インバータシステム。
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